DevIL快速入门

DevIL 全名是 “Developer’s Image Library”，它是一个多功能的图像库，能过很方便地载入、修改和保存图片。
其原名是 OpenIL，后来是因为 SGI 的要求才改名为 DevIL¹。

本文主要介绍 DevIL 载入和保存图片的功能。DevIL 虽然有处理图片的功能，但并不够强，不如使用 Boost.GIL，
因此不介绍 DevIL 处理图片的功能。

特点

DevIL 具有几个非常好的特性：

支持包括 PNG、JPG、TGA 等 30 多种图片格式。
与 OpenGL 类似的 API 风格。
十分轻巧
有许多辅助函数（ilut）

安装

理论上安装 DevIL 不会很艰难。对于 Ubuntu 用户而言，可以直接使用下列命令来安装：

1	sudo apt-get install libdevil-dev

具体的下载、编译、安装的页面在此。

初始化

接下来正式介绍如何使用 DevIL。首先，我们需要添加头文件：

1	#include <IL/il.h>

一般情况下，动态链接的 DevIL 会自动加载，不必调用特定的函数。但在某些情况下可能不会。因此，为了兼容性，我们最好手动载入：

1 2	// 在程序开始的地方 ilInit();

仅仅一行代码，并没有什么关系。

加载图片

DevIL 中使用了和 OpenGL 一样的对象创建方式。为了加载图片，我们首先要创建一个图片对象：

1
2
3

ILuint image = 0;
ilGenImages(1, &image);
assert(image != 0);  // 检查是否创建成功

也许你会发现第二行非常熟悉，确实和 OpenGL 中创建缓冲区的调用长得非常像，因此很多使用 OpenGL 的开发者能很快上手。

当然，你如果觉得这还麻烦了，可以只创建一个：

1	ILuint image = ilGenImage();

就像 OpenGL 一样，需要绑定当前的图片对象。绑定后，所有的操作都是在此图片对象上的，除非解绑：

ilBindImage(image);

// ...

ilBingImage(0);  // 解绑图片对象

绑定好图片对象后，就可以直接使用 ilLoad 函数来加载图片了：

1	ilLoad(IL_PNG, "sample.png");

上面的 IL_PNG 是指定图片格式为PNG。
当然，可以使用更简单的 ilLoadImage：

1	ilLoadImage("sample.png");

使用 ilLoadImage 就不需要手动指定图片格式了，DevIL 会自动检测。

我们可以使用 ilGetError 来查看错误。如果加载过程中没有出错，ilGetError 会返回 IL_NO_ERROR。

1	assert(ilGetError() == IL_NO_ERROR);

注意

当你不需要再使用图片对象时，应及时使用 ilDeleteImage 删除：

ilDeleteImage(image);       // 删除单个图片对象
ilDeleteImages(1, &image);  // 当然也可以批量删除

创建材质

加载完图片后，还只是将数据托管在 DevIL 内部。为了能够将数据提供给 OpenGL 或 DirectX 来创建材质，我们使用 ilGetData()。

同时，我们还需获取图片的相关的信息，如宽度、高度、图片存储格式等等，这些都可以使用 ilGetInteger 来获取。

下面是在 OpenGL 中创建材质的过程：

ilBindImage(image);                               // 绑定当前图片对象
GLint    width  = ilGetInteger(IL_IMAGE_WIDTH);   // 获取图片宽度
GLint    height = ilGetInteger(IL_IMAGE_HEIGHT);  // 获取图片高度
GLenum   format = ilGetInteger(IL_IMAGE_FORMAT);  // 获取图片像素格式
ILubyte *ptr    = ilGetData();                    // 获取图片数据的指针
ilBindImage(0);

// 创建材质
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, format, width, height, 0, format, GL_UNSIGNED_BYTE, ptr);

提示

DevIL 中可以获取很多图片的信息，除了宽度、高度和像素格式外，还可以获取色深（IL_IMAGE_DEPTH）、图片数据的大小（IL_IMAGE_SIZE_OF_DATA）、BPP（”Bytes Per Pixel“，每个像素所占字节数，IL_IMAGE_BPP 或 IL_IMAGE_BYTES_PER_PIXEL）、 Bit Per Pixel（每个像素所占位数，IL_IMAGE_BITS_PER_PIXEL）、图片格式（IL_IMAGE_TYPE）、水平/竖直平移量（IL_IMAGE_OFFX和IL_IMAGE_OFFY）、图片原点（IL_IMAGE_ORIGIN）、颜色通道数（IL_IMAGE_CHANNELS）等。

提示

在上面的示例中，图片的像素格式被直接传到 OpenGL 的函数中是可以的，因为 DevIL 对应的值和 OpenGL 规定的是一样的，不会有问题。
对于 DirectX，需要手写 switch 来切换。

保存图片

DevIL 中保存图片很简单，只需要先绑定图片对象，指定保存路径就可直接保存。DevIL 会自动通过文件后缀名来确定图片格式。

1
2
3

ilBindImage(image);
ilSaveImage("output.png");
ilBindImage(0);

可是我们并没有对图片做什么处理啊，保存它有什么用？确实，我们不会去用 DevIL 来做什么特效。但有一个场景却很常用，就是保存截图。

对于 OpenGL，DevIL 的工具库 ilut 已经帮我们做到了这一点。我们可以非常简单的写出保存截图的函数：

#define ILUT_USE_OPENGL  // 通知ilut使用OpenGL
#include <IL/ilut.h>

// 保存截图
bool TakeScreenshot(const std::string &filepath) {
    ILuint image = ilGenImage();    
    ilBindImage(image);

    ilutGLScreen();                // 将当前OpenGL的颜色缓冲区的数据复制到image中
    ilSaveImage(filepath.data());  // 保存图片

    ilBindimage(0);
    ilDeleteImage(image);          // 记得释放图片对象

    return ilGetError() == IL_NO_ERROR;
}

没错，ilutGLScreen 帮我们做了一切。只是非常可惜，截图的函数是 OpenGL 专属的。

但它是怎么工作的呢？我在 GitHub 上找到其源码，其过程非常简短。
下面是 GitHub 上的源码：

//! Takes a screenshot of the current OpenGL window.
ILboolean ILAPIENTRY ilutGLScreen()
{
    ILuint  ViewPort[4];

    ilutCurImage = ilGetCurImage();
    if (ilutCurImage == NULL) {
        ilSetError(ILUT_ILLEGAL_OPERATION);
        return IL_FALSE;
    }

    glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, (GLint*)ViewPort);

    if (!ilTexImage(ViewPort[2], ViewPort[3], 1, 3, IL_RGB, IL_UNSIGNED_BYTE, NULL))
        return IL_FALSE;  // Error already set.
    ilutCurImage->Origin = IL_ORIGIN_LOWER_LEFT;

    glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);
    glReadPixels(0, 0, ViewPort[2], ViewPort[3], GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, ilutCurImage->Data);

    return IL_TRUE;
}

我们来简要分析下这个过程在干什么。

首先是获取当前绑定的图片对象：

ilutCurImage = ilGetCurImage();
if (ilutCurImage == NULL) {  // 检查并报错
    ilSetError(ILUT_ILLEGAL_OPERATION);
    return IL_FALSE;
}

然后获取当前 OpenGL 视图的信息：

ILuint  ViewPort[4];

// ...

glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, (GLint*)ViewPort);

此时，ViewPort 中存储的分别是原点的 X 坐标和 Y 坐标，以及视图的宽度和高度。

根据获取来的视图信息，就需要调整图片的参数：

// ilTexImage分别设置的是图片的宽度、高度、BPP、颜色通道数量、像素格式和数据格式
// 最后一个参数是图片数据的指针，但是图片数据要在之后读取，因此这里填nullptr
if (!ilTexImage(ViewPort[2], ViewPort[3], 1, 3, IL_RGB, IL_UNSIGNED_BYTE, NULL))
    return IL_FALSE;  // 设置失败

然后是从 OpenGL 的颜色缓冲中读取数组：

// 因为OpenGL的原点是在左下角，而屏幕坐标的原点却在左上角，因此此处做点调整
ilutCurImage->Origin = IL_ORIGIN_LOWER_LEFT;

// 更改数据的内存对齐，避免读出来的数据格式不对
glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 1);

// 读出数据
glReadPixels(0, 0, ViewPort[2], ViewPort[3], GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, ilutCurImage->Data);

那么此时截图的方法已经出来了。对于 DirectX，只需先创建图片对象并重设其参数，
然后读出颜色数据到图片中，最后保存即可。不过我不怎么熟悉 DirectX，因此这里并没有给出 DirectX 的截图代码了。

结尾

从上面的文章我们已经了解了 DevIL 库，并且能够运用到实际工程中了。

事实上类似的库还有很多，例如 SOIL 和 FreeImage。
如果你只是专注于一种格式，也许像 libpng 和 libjpg 更适合你。

因此在实际中，需要我们酌情选择合适的库来提高自己的开发效率。

官方说法在这里 ↩