月刊ソフト作り！
Make The Software For VisualBasic


『ビットマップビューアを作る（その２）』
2002.Apr.25

　Presented by kouta_y
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１ビットのモノクロカラーから、３２ビットのTrue Colorまで対応したビットマップビューアを作ります。

前回までのあらすじ

前回は１６ビット以上のハイカラービットマップを表示するものを作りました。
今回は８ビット（２５６色）以下でも表示させるものを作ります。
前回同様APIは１コだけです。

２５６色ビットマップについて

１６ビット以上のビットマップの場合、ビットパタンが表しているのはRGB値です。
実は２５６色（もしくはそれ以下の）ビットマップの場合、ビットパタンはRGB値ではありません。

では何を表しているかというと、カラーテーブルのインデックス値を表しています。

カラーテーブルとは？

まずファイルの構造から見てみましょう。
１６ビット以上の場合、ビットマップファイルの構造は以下の形式になります。


８ビット以下の場合、ビットパタンの前にカラーテーブルが追加されます。



筆者はあまり絵心はありませんが、中学校の美術の時間など水墨画など描いた事はあると思います。
その時、絵の具をパレットというものにたらし、ごちゃごちゃと混ぜて色を作ったはずです。（よく白がなくなる）
まさにそれです。

カラーテーブルとは、いうなれば色のデータベースです。
アプリケーションはビットパタン（インデックス値）を読み込み、カラーテーブルを参照してその色を表示させる。という動作をします。

なぜカラーテーブルが必要なの？

RGB値を表そうが、インデックス値を表そうが、どうせ同じ１バイト領域を必要とするなら色を全部統一しとけばいいんじゃないの？
カラーテーブルなんてわざわざ面倒くさいもん作んなくていいじゃん！

ところがどっこいそうじゃないんです。
確かにディスプレイが２５６種類の色しか表示できないのであれば、それでもいいかもしれません。
しかし今のディスプレイは２４ビット（約１６００万色）以上表示可能なディプレイが出ています。
余談ですが２４ビットというのは人間が見分けられる最大の色数らしいです。
という事は、勝手にウィンドウズOSやデバイスが２５６色を定義してしまうと、その中にあなたが使いたい色がないかもしれません。
それにそれだと折角のディスプレイの性能が勿体無いです。
２５６色ビットマップというのは、２５６色しか表示できないのであって、何も「この色しか表示できない」という訳ではありません。
カラーテーブルにはRGBQUAD構造体を使いますが、この構造体の大きさは３２ビット（４バイト）です。
つまりディスプレイが３２ビットに対応しているなら、０〜３２ビットの上限値までの内、２５６色を使えるという訳です。

という事で２５６色DIBにはカラーテーブルというものが存在します。
そして、それがDIBとDDBの違いでもあります。
（デバイスに依存してしまうDDBにはカラーテーブルは存在しません）

今回は２５６色までのカラーテブルを読み込む為、２５６個の配列として宣言します
「あれ？わざわざ静的に宣言するの？」
はい。これについては後述します。


まずコードを見てみましょう。
そんなに難しくはありません。

まず引数の解析をし、ビットマップファイルをバイナリで開きます。
引数解析のArgvArgc関数は自作関数です。コードはサンプルプロジェクトを見てください。
BITMAPFILEHEADER構造体を読み込み、ビットマップ形式かどうかを判別します。
次にBITMAPINFOHEADR構造体を読み込みます。
ここでビットマップの１ピクセルのビット数によってカラーテーブルを読み込むかどうかをIF分岐させます。
ピクセルビットを読み込む為の領域を確保します。

前回は説明しませんでしたが、どのビットマップ（DIB）でも画像の横幅のバイト数は４の倍数でなくてはならないという制約があります。
これを４バイト境界と呼びます。
もしバイト数が４の倍数ではない場合、０（ゼロ）で空き領域を埋め、無理矢理４の倍数にさせなくてはなりません。（ビットマップ保存する場合）
横幅のピクセル数をｗとし、ビット数をｂとすると、計算式は次のようになります。

ｗ　×　ｂ　で横幅のビット数を出します。（バイト数ではありません）
ｗ　×　ｂ　＋　３１　としているのは、４の倍数はその余りから、

バイト数　=　４ｗ
バイト数　=　４ｗ　＋　１
バイト数　=　４ｗ　＋　２
バイト数　=　４ｗ　＋　３

のいずれかで表せます。
４の倍数より１ビットでも多ければ、＋４バイト（＋３２ビット）すれば良いわけなので３１ビット足します。

（ｗ　×　ｂ　＋　３１）　￥　３２　でDWORD数を出します。DWORDは４バイトです。
（（ｗ　×　ｂ　＋　３１）　￥　３２）　×　４　でバイト数を出します。
（（ｗ　×　ｂ　＋　３１）　￥　３２）　×　４　×　高さ　で全体のバイト数が出せます。

実はこれだと、実際の領域＋１の領域を確保した事になりますが（０から要素が始まるから）、多く確保する分には全然構いません。
計算が面倒臭く感じる人は、コメントアウトしている計算式でもOKです。前述した通り多く確保しても関数は構造体からその画像サイズを計算する為です。

では話を戻して、ｓｅｅｋメソッドでピクセルビットへのポインタまで移動します。
これはカラーテーブルを読み込んだ場合、２５６個分ファイルポインタが移動してしまう為です。（カラーテーブルが２５６個とは限らない）

あとは前回と同じです。
SetDIBitsToDevice関数の最後の引数はDIB_RGB_COLORSとなります。
２５６色以下の場合、ピクセルビットはインデックス値を表すのでDIB_PAL_COLORSを指定しそうなもんですが、このフラグはデバイスのパレットを参照する場合にのみ使います。
デバイスのパレットと、読み込んだＤＩＢのカラーテーブルは同じ内容ではありませんので、このフラグを指定すると色がグチャグチャになります。
逆にいえば、デバイスのパレットをカラーテーブルの内容と同じにすれば、今回と同じ結果が得られるという事になります。
関数はBITMAPINFO構造体から、カラーテーブルその他もろもろを読み込んで、表示まで全てやってくれます。

前回の画像をペイントソフト256色減色し、今回のサンプルで表示させたものです。
画像自体が黒ばっかなのでサンプルとしては不適切な気もしますが、ちゃんと表示できました。

余談

さて、余談ですが、今回のサンプルを２５６色環境で動作させてみてください。
２５６色環境にするには、そういうディスプレイを使うか、デイスプレイモードを２５６色にします。
ディスプレイモードを変えるには、画面のプロパティ　→　設定タブ　→　色　です。
おそらくきちんと表示されないハズです。
筆者の環境では、上のキャラクターの髪の色がおかしくなりました。

はい。これはパレットというものが深く関わっています。
コードの説明の所でチラっとパレットという言葉が出ましたが、あの場合はＤＩＢのカラーテーブルの事を指しました。
しかし実は、パレットとカラーテーブルは別物だと思ってください。
パレットとはデバイスの持っているカラーテーブルの事です。
２５６色環境で色が出ないのは、デバイスは自分の持っているパレットを駆使し画像を表示させるためです。
「２５６色環境でもきちんとした色を出したい！」という場合、そのパレットをＤＩＢのカラーテーブルと同じに設定させなくてはなりません。

パレットの詳しい説明は省きます。
チャンスがあれば、パレットを使った表示方法もやりたいと思っています。
意外とインターネットでも、ＶＢでパレット操作サンプルを公開している人は少なかった気がしますので、、、

静的宣言の理由

今回のサンプルでは、BITMAPINFO構造体のbmiColorsメンバは静的配列として宣言しました。
静的とは、「固定」という意味だと思ってください。

ＤＩＢのカラーテーブルは２５６個とは限りません。
４ビットカラーの場合であれば、１６以下のテーブルになりますし、動的にメモリを確保した方が感じが良い気がします。
筆者もそう思います。
しかし動的にメモリを確保してしまうと、BITMAPINFO構造体のメンバがメモリ内で整列せず、色が狂ってしまいます。
難しい話で申し訳ありませんが、これを解消するには、一度ファイルの中身を全てバイト型配列に読み込んだのち、それぞれのポインタをそれぞれの構造体へ設定し、変数操作は全てポインタで、、、とかなり処理が面倒くさくなる上、ＶＢでポインタ操作するにはビットマップとはおよそ関係ない知識まで必要となってきます。

ですので、今回は静的宣言としました。

終わり

今回はいろいろ難しい話ばっかでした。
しかしコード自体は実にシンプルなものです。
この調子で今度はＤＤＢを扱うサンプルをやってみようと思います。

今回のサンプルプロジェクト
vb07.lzh（７．１２ＫＢ）