仿酷狗音乐播放器开发日志二十一 开发动态调色板控件（附源码）

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上一篇仿酷狗日志结束后，整个换肤功能就只剩下调色板功能没有做了，我本以为会很简单，但是研究了酷狗的调色板功能后发现不是那么简单的事情。首先看一下酷狗的调色板的样子：







我原本以为酷狗的主界面只是一张图片，然后通过鼠标坐标来选择颜色，简单粗暴。等我开始做这部分时发现情况不一样。

可以看到，酷狗的调色板分为两部分，上半部分是调色板的主界面，下半部分是调整亮度的工具栏，我这里分别给他们起名为Pallet和Bar方便说明。这个调色板的Pallet部分的整体亮度可以根据Bar的值而改变，而Bar的颜色会根据Pallet的选择的颜色而改变，这就加大了难度。

这个调色板动态生成了颜色值，如果要做出一样的功能，首先要解决的就是得知这个调色板的绘制算法，这个着实让我头疼，因为我以前从来没有研究过调色板，也不喜欢搞这种算法。

我首先对不同亮度下的酷狗调色板截图，然后放到PS中。打开ps的调色板后对图片上的各个颜色取色来研究他们的规律。总算有些发现，这个大家最好自己实践一下：



在PS中有多重绘图模式：RGB、HSB、CMYK、LAB。测试了几个图片后，发现这个调色板的图片可以从HSB模式发现规律。大致的规律是：在一行中向右取色，HSB三个值中只有H的值变化；在一列中，从上往下取色，S值变大、B值变小，而且S值在达到图片的中间部分后再往下就不会增大，我把它称作S的临界值，而图片亮度越低，S的临界值就越小！而B值变小的速度是整体越来越快。

在CodeProject中查了几个资料和demo后，对绘图的方式有了一些了解。

首先我补充一下HSB的知识，详细资料请自行百度：

在HSB模式中，H(hues)表示色相，S(saturation)表示饱和度，B（brightness）表示亮度。 HSB模式对应的媒介是人眼。

HSB与HSV相同。

色相（H,hue）：在0~360°的标准色轮上，色相是按位置度量的。在通常的使用中，色相是由颜色名称标识的，比如红、绿或橙色。黑色和白色无色相。

饱和度（S,saturation）：表示色彩的纯度，为0时为灰色。白、黑和其他灰色色彩都没有饱和度的。在最大饱和度时，每一色相具有最纯的色光。取值范围0～100%。

亮度（B,brightness或V,value）：是色彩的明亮度。为0时即为黑色。最大亮度是色彩最鲜明的状态。取值范围0～100%。
HSB模式中S和B呈现的数值越高，饱和度明度越高，页面色彩强烈艳丽，对视觉刺激是迅速的，醒目的效果，但不易于长时间的观看。以上两种颜色的S数值接近，是强烈的状态。H显示的度是代表在色轮表里某个角度所呈现的色相状态，相对于SB来说，意义不大。

了解了HSB的意思后，首先要知道RGB与HSB的转换算法，因为在duilib中才用RGB的绘图模式。这里给出主要的转换算法（部分算法并非我写的而是摘自网络）：

struct RGBColor{
	int r;
	int g;
	int b;
	RGBColor():r(0),g(0),b(0){}
};

struct HSBColor{
	int h;
	int s;
	int b;
	HSBColor():h(0),s(0),b(0){}
};

COLORREF CPalletUI::GetColorFromHSB(int h,int s, int b)
{
	COLORREF color;
	double H = h;
	double B = (double)b / 100;
	double S = (double)s / 100;
	double rgbR,rgbG,rgbB;

	H = (H  >= 360) ? 0 : H ;  

	if(S == 0) {  
		rgbR = B * 255;  
		rgbG = B * 255;  
		rgbB = B * 255;  
	} else 
	{  
		int i = ((int)floor((double)H / 60)) % 6;  
		double f = H / 60 - i;  
		double p = B * (1 - S);  
		double q = B * (1 - S * f);  
		double t = B * (1 - S * (1 - f));  

		switch(i) {  
		case 0:  
			rgbR = B, rgbG = t, rgbB = p;  
			break;  
		case 1:  
			rgbR = q; rgbG = B; rgbB = p;  
			break;  
		case 2:  
			rgbR = p; rgbG = B; rgbB = t;  
			break;  
		case 3:  
			rgbR = p; rgbG = q; rgbB = B;  
			break;  
		case 4:  
			rgbR = t; rgbG = p; rgbB = B;  
			break;  
		case 5:  
			rgbR = B; rgbG = p; rgbB = q;  
			break;  
		}  
		rgbR = rgbR * 255;  
		rgbG = rgbG * 255;  
		rgbB = rgbB * 255;  
	}  

	color = RGB(rgbR + 0.5,rgbG + 0.5,rgbB + 0.5); 
	return color;
}

HSBColor CPalletUI::GetHSBFromColor(COLORREF color)
{
	HSBColor hsb;
	RGBColor rgb = GetRGBFromColor(color);
	double R = rgb.r, G = rgb.g, B = rgb.b;

	double var_Min = min(min(R, G), B);  
	double var_Max = max(max(R, G), B);  

	double hsbH,hsbS,hsbB;

	if(var_Min == var_Max) {  
		hsbH = 0;  
	} else if(var_Max == R && G >= B) {  
		hsbH = 60 * ( (G - B) / (var_Max - var_Min) );  
	} else if(var_Max == R && G < B) {  
		hsbH = 60 * ( (G - B) / (var_Max - var_Min) ) + 360;  
	} else if(var_Max == G) {  
		hsbH = 60 * ( (B - R) / (var_Max - var_Min) ) + 120;  
	} else if(var_Max == B) {  
		hsbH = 60 * ( (R - G) / (var_Max - var_Min) ) + 240;  
	}  

	if(var_Max == 0) {  
		hsbS = 0;  
	} else {  
		hsbS = 1 - (var_Min / var_Max);  
	}  

	double var_R = (R / 255);  
	double var_G = (G / 255);  
	double var_B = (B / 255);  

	hsbB = max(max(var_R, var_G), var_B);  
	hsbH = (hsbH >= 360) ? 0 : hsbH;  

	hsb.h = hsbH + 0.5;
	hsb.s = hsbS * 100 + 0.5;
	hsb.b = hsbB * 100 + 0.5;

	return hsb;  

}

算法描述：

1）根据HSB的概念，我在设计这个动态调色板的绘制算法时，H取值范围为0~360、S和B取值范围0~100。

2）整张图片从左到右的H值从0到360均匀变化。

3）S的初值为0，取S的临界值为整体图片的亮度值（这个值由下方的Bar来确定）。在每一列中，取中间位置为S的临界值所在位置；在上半部分中，S的值均匀增大；下半部分中，S的值一直取临界值

4）B的初值为100。在每一列中，B的值总是趁减小趋势，减小的速度越来越快。原酷狗的B的临界值会根据图片亮度的变化而改变位置，我这里做了简化，让B的临界值位置在中间，而取B的临界值的算法为 100 - （100 - 整体亮度）/ 2。

通过观察得知整张图片分为上下两部分，去其高度为200，所以每部分高度为100。

c++的描述代码为：

//m_nCurB为图片整体的亮度值，由Bar决定
int SValue = m_nCurB;						//取S的临界值为图片整体的亮度
int BValueTop = (100 - SValue)/2;			//取B的临界值为100 - （100 - 整体亮度）/ 2
int BValueBottom = 100 - BValueTop;
	

for(int i = 0; i < 100; ++i){				//i表示行数，由于整体高度为200，所以一次性绘制上下两部分的两行
	for(int j = 0; j < 360; ++j){			//j表示列数
		int BValue = (100 - i ) * BValueTop / 100 + BValueBottom;
		COLORREF color = GetColorFromHSB(j,(int)((double)(i * SValue / 100)),BValue);
		SetPixel(m_MemDc, m_rcItem.left + j,m_rcItem.top + i,   color); 

		BValue = i * BValueBottom / 100;
		color = GetColorFromHSB(j,SValue,BValue);
		SetPixel(m_MemDc, m_rcItem.left + j,m_rcItem.top + 199 - i,   color); 

	}
}

以上是调色板主界面的绘制算法，还有剩下的Bar的绘制算法，这个比较简单。Bar的整体颜色的H和S值是通过Pallet部分获取的，剩下的就是从左到右指定不同的B值就可以了，详见源码。

这个算法弄好后，剩下的就是将其封装为duilib的调色板控件，我继承了CControlUI控件，重写了DoInit()、DoEvent()、DoPaint()函数。

为了让控件在用户点击了Pallet或者Bar的一部分后可以动态变化，需要在DoEvent函数中处理WM_LBUTTONDOWN、WM_LBUTTONUP、WM_MOUSEMOVE消息。先设置两个标记变量，表示鼠标是否在Pallet或者Bar中

1）当用户单击控件的界面时，判断鼠标是否在Pallet或者Bar中。如果在，就设置相应的标记变量为真，用于WM_MOUSEMOVE中继续处理。

2）当用户松开鼠标时，设置标记变量都为假。

3）当用户在控件上移动时，判断是否在Pallet或者Bar中，然后处理相应的消息。如果在Pallet中，根据鼠标坐标动态算出鼠标所在位置的颜色值，用来设置bar的颜色。如果在Bar中，根据鼠标坐标计算整张图片的亮度值，用来设置Pallet的亮度值。

调色板控件的封装：


核心的算法我米描述完了，剩下只是用c++代码描述一下。我将封装控件命名为CPalletUI，为了设置了两个属性，名为palletheight和barheight，用于设置Pallet的高度和Bar的高度，建议将Pallet的高度设置为200的整数，否则最终效果图容易出现失真。Pallet和Bar的宽度为整个控件的宽度。


另外为控件封装了名为GetSelectColor的函数，用来获取用户最终选择的颜色。


给出一个使用控件的xml描述代码：

<VerticalLayout height="230"><!-- 主体 -->
   	<Pallet name="Pallet" width="506" height="220" palletheight="200" barheight="14" padding="7,5,0,0" bkcolor="#FFFFFFFF" />   
</VerticalLayout>

在头文件中我写好了常量来表示控件的类名和接口名，方便使用者编写CreateControl函数。


最后给出我模仿酷狗调色板的效果图：









总结：

我个人不擅长算法和图像处理，所以最终的控件的代码质量可能不好，如果哪位朋友有更好的算法、资料或、建议或者发现什么错误，请联系我，不胜感激。

在这个控件编写后几天，网友“风之羽翼”在我原代码基础上，使用新的更合理的代码重写了控件，大幅提升了新控件的性能，在此表示感谢。新控件的博文地址为：《仿酷狗音乐播放器开发日志二十二
动态调色板控件第二版（性能大幅提升附源码）》，原控件下载地址就不提供了，大家直接用新的。

Redrain 2014.8.16