CN100451956C

CN100451956C - 基于绘图引擎的屏幕显示方法

Info

Publication number: CN100451956C
Application number: CNB2006100844570A
Authority: CN
Inventors: 谢雷; 黄建峰; 肖南; 潘建
Original assignee: Beijing Gecko Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Fengsheng Computer Co ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: CN101078982A

Abstract

一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，用于在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的第二应用程序(P2)的画面之上显示第一应用程序(P1)的窗口，包括：在第一应用程序(P1)中设置***消息挂钩，以便获取第二应用程序(P2)所使用的绘图引擎的图形绘制接口地址和属性设置接口地址，用重新实现的图形绘制接口和属性设置接口来替换原有接口；重新实现的属性设置接口获取绘图引擎的绘制模式，当绘制模式为“非拷贝模式”时，将其修改为“拷贝模式”；更改第二应用程序(P2)的窗口消息处理过程以屏蔽“失去焦点”消息；获取第一应用程序(P1)的窗口图形数据和第二应用程序(P2)的绘屏数据，并叠加这两部分数据；绘制叠加后的数据。

Description

基于绘图引擎的屏幕显示方法

技术领域

本发明涉及一种基于绘图引擎的屏幕显示方法。更具体地，本发明涉及一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法。

背景技术

计算机操作***和应用软件通常不能直接调用显示设备和其中的图形加速功能，必须通过***中的一组专用应用程序接口(API)来调用，这就是绘图引擎。绘图引擎可以通过显示设备驱动程序来操作显示设备，可以为操作***和各种应用程序提供各种显示用接口函数和显示功能。

操作***和应用程序不需要知道计算机用的是什么显示设备，只需要调用绘图引擎所提供的接口函数和功能就能实现显示功能，通过这种分工合作，极大地降低了软件开发周期和成本。比如需要在显示器上画出一个三维的正方体，不需要程序人员针对不同的显卡而写大段的代码，只需要调用绘图引擎的一组函数并把一些相关的参数分配给它们，由它们来完成这个功能。目前开放的绘图引擎主要有微软提供的DDraw、D3D和IT业界多家公司共同制定的OPENGL。

但是，当前很多需要屏幕绘制的应用程序以独占全屏模式运行，由于绘图引擎独占全屏模式的绘图特性的干扰，如果一个使用绘图引擎独占全屏模式绘制的应用程序正在运行，则其它任何同样需要在显示器屏幕绘制的应用程序就无法正常或不能显示其内容或界面。

发明内容

因此，为克服上述技术问题而提出了本发明。本发明的目的是提供一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，能在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的画面之上，显示其它应用程序的窗体。

本发明的另一目的是，提供一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，能在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的画面之上，显示其它应用程序的窗体并与其自由交互。

为此目的，本发明提供一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，用于在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的第二应用程序(P2)的画面之上显示第一应用程序(P1)的窗口，该方法包括下列步骤：在第一应用程序(P1)中设置***消息挂钩，以便获取第二应用程序(P2)所使用的绘图引擎的图形绘制接口地址和属性设置接口地址，用重新实现的图形绘制接口和属性设置接口来替换原有的图形绘制接口和属性设置接口；所述重新实现的属性设置接口获取绘图引擎的绘制模式，当绘制模式为“非拷贝模式”时，将其修改为“拷贝模式”；更改第二应用程序(P2)的窗口消息处理过程以屏蔽“失去焦点”消息；由重新实现的图形绘制接口获取第一应用程序(P1)的窗口图形数据和第二应用程序(P2)的绘屏数据，并叠加这两部分数据；以及使绘图引擎按原有图形绘制接口在屏幕上绘制叠加后的混合数据。

附图说明

下面将参照在附图中所表示的非限制性实施例来进一步说明本发明，其中：

图1示出根据本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法的详细流程图。

图2示出根据本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法的分层处理关系示意图。

图3示出采用根据本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法显示的应用程序窗体的实际运行效果示意图。

图4示出采用根据本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法显示的应用程序窗体的另一实际运行效果示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法的详细流程图。根据该流程图，如果应用程序P1要使用本方法来显示画中画效果，而应用程序P2使用绘图引擎E1并以独占全屏模式显示，则本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法第一步首先在应用程序P1中设置***消息挂钩(图1.A)，以便P1在“全屏P2”启动时能够获取P2的进程地址。

挂钩是操作***中消息处理机制的一个要点，通过安装各种挂钩，应用程序能够设置相应的子例程来监视***里的消息传递以及在这些消息到达目标窗口程序之前处理它们。挂钩的种类很多，每种挂钩可以截获并处理相应的消息，如键盘挂钩可以截获键盘消息，鼠标挂钩可以截获鼠标消息，外壳挂钩可以截获启动和关闭应用程序的消息，日志挂钩可以监视和记录输入事件。挂钩分为线程专用挂钩和全局挂钩，线程专用挂钩只监视指定的线程，要监视***中的所有线程，必须用到全局挂钩。对于全局挂钩，挂钩函数必须包含在独立的动态链接库中，这样才能被各种相关联的应用程序调用。

其中，设置***消息挂钩的具体方法如下：a)在P1中实现一个消息处理过程(MSGHandler0)；b)调用***应用程序接口(如SetWindowHook)，将MSGHandler0的地址作为参数传给该接口以完成***挂钩设置过程。

代码说明1：设置***消息挂钩的方法

/＊＊＊定义变量用于保存原图形绘制接口地址＊/PIC_DRAW_INTERFACE oldDrawInterface；/＊＊＊定义变量用于保存原属性设置接口地址＊/PIC_SETUP_INTERFACE oldSetupInterface；/＊＊＊定义***消息挂钩处理过程，在此过程中保存原图形绘制接口地址和属性设置接口地址＊/void MSGHandler0(Handle proc，int msg){//判断进程名称if(proc＝＝p2){//用重新实现的图形绘制接口和属性设置接口来替换原有接口实现，并且保存原来的接口地址oldDrawInterface＝SetDrawInterfaceHook(newDrawInterface)；oldSetupInterface＝SetSetupInterfaceHook(newSetupInterface)；//newDrawInterface和newSetupInterface的定义见代码说明2}}/＊＊＊调用***应用程序接口，传入上述定义的MSGHandler0，设置***挂钩＊/SetWindowHook(MSGHandler0，GET_MESSAGE)；

当***消息挂钩截获到消息时，会把消息直接发给MSGHandler0，消息内容包括：消息所属进程标识、消息类型和消息附加参数，MSGHandler0判断如果消息所属进程为P2，则从进程标识中获取P2所使用的E1的“图形绘制接口”和“属性设置接口”两个地址，用重新实现的图形绘制接口和属性设置接口(Implement)来替换原有接口实现(图1.B)，并保存原有接口地址，以便完成绘制工作后回调原接口。

当P2调用E1的图形绘制接口和属性设置接口时，由于原接口地址已经被Implement替换，所以程序将跳到Implement上继续执行，在Implement中进行如下操作(图1.C)：a)获取原接口实际参数、b)对参数进行判断处理、c)用新的参数回调原接口。

其中，Implement的“属性设置接口”工作原理如下：

当P2调用图形引擎E1的属性设置接口时(图1.F)，Implement中实现的“属性设置接口”从参数中取得绘图引擎的绘制模式，当发现绘制模式为“非拷贝模式”时，将参数修改为“拷贝模式”，然后调用图形原有的属性设置接口将新的参数传回，这样做可以使绘图引擎允许修改绘图数据。

Implement的“图形绘制接口”工作原理如下：

当P2调用图形引擎E1的图形绘制接口时，Implement中实现的“图形绘制接口”从参数中取得P2的图形数据，再从P1中取得窗口图形数据，然后将P1的图形数据和P2的图形数据合并为一幅图形数据，最后调用原来绘图引擎E1的图形绘制接口来完成图形数据的输出，从而实现画中画的效果。

代码说明2：Implement中重新实现的图形绘制接口和属性设置接口

/＊＊＊定义新的图形绘制接口＊/void newDrawInterface(){//获取p1的区域信息Area area＝p1.getArea()；//遍历区域上的每一个点for(Point point：area){//获取p1上该点位置的像素Pix pix_p1＝p1.getPix(point)；//获取p2上该点位置的像素Pix pix_p2＝p2.getPix(point)；//根据α通道值(alpha)和通明度值(diapha)合成这两个像素Pix pix_mix＝blend(pix_p1，pix_p2，alpha，diapha)；//将p2原位置的点覆盖掉p2.setPix(point，pix_mix)；}//调用原引擎图形绘制接口输出图像oldDrawInterface()；}/＊＊＊定义新的属性设置接口＊/void newSetupInterface(DEVPARAM Parem){//修改绘制参数if(Parem.DrawMode！＝COPY_MODE){//发现绘制模式为“非拷贝模式”时，将参数修改为“拷贝模式”Parem.DrawMode＝COPY_MODE；}//调用原接口完成属性设置oldSetInterface(Parem)；}

因为P2是全屏模式运行，其独占了所有用户输入操作的消息(如鼠标、键盘等操作事件)，而用户又需要在P1上进行交互操作，这就需要有一种机制允许用户的操作焦点在P1和P2之间自由切换，而原有独占模式下的P2在失去焦点的情况下可能会出现运行异常的情况，比如：被最小化、强行关闭等，所以需要更改P2的窗口消息处理过程，以保证P1在不影响P2正常运行的情况下得到用户操作的操作焦点，具体实现如下：

a)实现一个窗口消息处理过程(MSGHandler2)；

b)调用***应用程序接口(如SetWindowLong)，将P2的窗口消息处理过程替换为MSGHandler2的地址，同时得到原P2的窗口消息处理过程地址；

c)当P2收到窗口消息时，MSGHandler2判断是否为“失去焦点消息”，如果是就直接放弃本次消息处理，否则将消息原封不动地发送给原P2窗口消息处理过程。

代码说明3：屏蔽P2的失去焦点消息

/＊＊＊在p2中实现一个窗口消息处理过程＊/void MSGHandler2(int msg){switch(msg){case LOST_FOCUS：return；//截获p2的失去焦点消息，令处理过程中止default：break；}//将其它信息原封还给原处理过程oldMSGHandler2(msg)；}/＊＊＊将p2的窗口消息处理过程替换为上述定义的MSGHandler2，同时保存原有消息处理过程＊/HANDLER oldMSGHandler2＝SetWindowLong(p2.getWindow()，TYPE_MSG，MSGHandler2)；

上述步骤只是保证了P2允许用户在P1上操作，在下一步操作中，本方法采用设置消息屏蔽区的方法，让被P2完全遮挡的P1可以获取到用户的操作指令消息，具体实现如下：

a)当屏蔽区尚未确定或P1的窗口位置、大小变化时，Implement获取P1的窗口坐标和长宽信息数据(图1.H)，

b)用这些信息数据(图2.D)在P2的窗口消息层(图2.A)设置消息屏蔽区域(图2.B)，该区域的坐标位置及大小与P1窗口完全重合，如同在P2的窗口消息层上挖出了一个与P1完全相同的洞。(图1.I)

这样，当用户在屏蔽区域上进行输入操作时，***会将用户的操作消息直接发送给P1的消息处理过程(图1.N)。

代码说明4：定义P1的相关消息处理过程

/＊＊＊在p1中实现一个窗口消息处理过程＊/void MSGHandler1(int msg){switch(msg){case WIN_MOVE：case WIN_RESIZE：p1.setArea()；//用户移动窗口位置或更改窗口大小时重新设置p1的窗口区域数据case WIN_PAINT：case WIN_PRINT：p1.updateFace()；//用户操作导致窗口内容改变时更新p1的窗口显示内容break；default：break；}//调用原处理过程oldMSGHandler1(msg)；}/＊＊＊将p1的窗口消息处理过程替换为上述定义的MSGHandler1，同时保存原有消息处理过程＊/HANDLER oldMSGHandler1＝SetWindowLong(p1.getWindow()，TYPE_MSG，MSGHandler1)；

P2每次调用绘图引擎的图形绘制接口进行绘制操作时(实际上是调用了Implement实现的图形绘制接口)，Implement的图形绘制接口会获取P1的窗口图形数据(图1.J)。同时，Implement从E1的图形绘制接口的参数中获得P2的绘屏数据(图2.C)。获取两部分数据后，Implement利用P1所要求的α通道(屏蔽色)内容和透明度参数，根据P1窗口的当前位置和大小，计算出数据的合并区间(图1.K)，将两部分数据叠加，形成一屏带有画中画内容的数据(图1.L)(图2.C+D)。这里，α通道是指图像(位图)中用于操作的某种确定颜色的点的集合，例如：α通道＝RGB(255，85，202)指图像中红绿蓝三色值分别为255、85、202的所有点的集合。透明度参数是指图像中的一个点的颜色值与被其遮挡的背景上的点的颜色值以什么比例进行数学混合。先找出图像中的α通道，再将这些点按照透明度参数与背景混合，即可以实现α通道的半透明效果。调节透明度即可调节混合的比例，从而调节图像透明的程度。

此后，Implement调用原E1的图形绘制接口绘制处理好的混合绘屏数据(图1.M)，流程导向下次E1绘制的等待位置(图1.D)。

当用户在应用程序P1的显示窗口进行交互操作时(图1.N)，Implement判断此次交互是否使P1窗口坐标发生移动(图1.O)，如果发生移动则重新获取P1窗口的位置坐标和长宽信息(图1.H)，若未发生移动则判断P1窗口显示内容是否变更(图1.P)，若变更则重新拷贝P1窗口图形数据(图1.L)，否则转向下次E1绘制的等待位置(图1.D)。

从图1中的D开始，绘图引擎进入了绘屏循环中，该循环一般会在一秒内完成超过24帧的绘屏过程，使用户感觉画面是连贯的。

图3示出采用根据本发明实施例的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法显示的应用程序窗体的实际运行效果示意图。该图中的背景是本来独占显示设备的一款应用程序，该程序正在显示一个篮球比赛的现场情况。而图中的前景是一个实时通信应用程序窗口，其中包括文字显示区、文字输入区和视频显示区。应用本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，在本来独占的屏幕上显示出该实时通信应用程序窗口，并在篮球比赛的现场画面之上显示，避免了显示设备独占。

图4示出采用根据本发明实施例的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法显示的应用程序窗体的另一实际运行效果示意图。在图3中虽然成功地显示了实时通信应用程序窗口，但是其占据了背景的大块显示区，导致无法全面看到比赛现场的情况。为解决此问题，本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法通过调节透明度参数而支持如该图4所示的透明显示。此时，前景的实时通信软件窗口变成半透明状态，通过该半透明窗口可以看到背景的篮球现场。

基于该方法的应用程序P1可以与以往独占屏幕的应用程序P2分享显示区域、可以使P1的显示内容以半透明或不透明的形式叠加于P2之上，P1本身可独立响应用户交互请求，P1的显示内容可根据用户的交互请求而在屏幕上随意移动，而不干扰P2运行。

尽管上述实施例示出在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的画面之上显示一个其它引用程序窗体的例子，本领域技术人员可以得出，根据需要，可以在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的画面之上显示多个其它引用程序窗体。

综上所述，本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法具有以下优点：

1.可以运行在基于Microsoft Windows和UNIX内核的主机平台下；

2.能在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的应用程序画面之上显示其它应用程序窗体；

3.采用该方法显示的应用程序窗体能独立响应标准键盘鼠标事件(如：不借助键盘的鼠标单击、鼠标双击、鼠标拖拽事件)；

4.采用该方法显示的应用程序窗体不影响与它同时运行的使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的应用程序的正常运行，两者互相不排斥；

5.采用该方法显示的应用程序窗体支持操作***标准控件；

6.采用该方法显示的应用程序窗体透明度可调，半透明时可以透过它看到窗体下面的使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的应用程序画面。

尽管以上参照具体实施例描述了本发明的基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，本领域技术人员在不脱离本申请权利要求书的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和替换。

Claims

1.一种基于绘图引擎的画中画屏幕显示方法，用于在使用绘图引擎独占全屏绘图模式绘制的第二应用程序的画面之上显示第一应用程序的窗口，该方法包括下列步骤：

在第一应用程序中设置***消息挂钩，以便获取第二应用程序所使用的绘图引擎的图形绘制接口地址和属性设置接口地址，用重新实现的图形绘制接口和属性设置接口来替换原有的图形绘制接口和属性设置接口；

所述重新实现的属性设置接口获取绘图引擎的绘制模式，当绘制模式为“非拷贝模式”时，将其修改为“拷贝模式”；

更改第二应用程序的窗口消息处理过程以屏蔽“失去焦点”消息；

由重新实现的图形绘制接口获取第一应用程序的窗口图形数据和第二应用程序的绘屏数据，并叠加这两部分数据；以及

使绘图引擎按原有图形绘制接口在屏幕上绘制叠加后的混合数据。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在第二应用程序的窗口消息层中设置消息屏蔽区，以便第一应用程序获取用户的操作指令消息以进行交互操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，设置***消息挂钩的步骤进一步包括：

a)在所述第一应用程序中实现一个消息处理过程；

b)调用***应用程序接口，将所述消息处理过程的地址作为参数传给该接口以完成***消息挂钩设置过程。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述更改第二应用程序的窗口消息处理过程以屏蔽“失去焦点”消息的步骤进一步包括：

a)实现一个窗口消息处理过程；

b)调用***应用程序接口，将第二应用程序的窗口消息处理过程的地址替换为所述步骤a的窗口消息处理过程的地址，同时得到原第二应用程序的窗口消息处理过程地址；

c)当第二应用程序收到窗口消息时，执行所述步骤a的窗口消息处理过程判断是否为“失去焦点消息”，如果是则直接放弃本次消息处理，否则将消息原封不动地发送给原第二应用程序窗口消息处理过程。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，在第二应用程序的窗口消息层中设置消息屏蔽区的步骤进一步包括：

a)获取第一应用程序的窗口坐标和长宽信息；

b)利用所述窗口坐标和长宽信息，在第二应用程序的窗口消息层中设置消息屏蔽区域，该区域的坐标及大小与第一应用程序的窗口完全一致。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括下列步骤：

当用户在第一应用程序的显示窗口进行交互操作时，判断此次交互是否使第一应用程序窗口坐标发生移动，如果发生移动则重新获取第一应用程序窗口的位置坐标和长宽信息，若未发生移动则判断第一应用程序窗口显示内容是否变更，若变更则重新拷贝第一应用程序窗口图形数据，否则转向下次绘图引擎绘制的等待位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述叠加步骤中，利用所述第一应用程序所要求的α通道内容和透明度参数，根据第一应用程序窗口的当前位置和大小，计算出数据的合并区间，将两部分数据叠加，以形成一屏带有画中画内容的数据。