(1561 kelime)
(449 okuma)   

BMP Kütük Formatı

Bu dökümanda Windows BMP (bitmap) resim formatını inceleyeceğiz. Dökümanı okuduktan sonra kolaylıkla .bmp uzantılı resim kütüklerini yükleyen ve kullanan programlar yazabileceksiniz. Gerekli olan yerlerde örnek kod parçacıkları ile anlatılan kavramların C/C++ kullanılarak gerçekleştirimlerini de açıklamaya çalışacağım.

BMP Formatı Hakkında:

Bitmap (BMP) resim formatı Microsoft ve IBM işbirliği ile oluşturulmuş oldukça basit bir formattır. Windows işletim sisteminde bu format standart olarak desteklenmekte, resim, ikon ve pointer grafiklerini saklamak için kullanılmaktadır. Bu resim formatının kısaca özelliklerini sıralamak gerekirse:

• Windows ve OS/2 işletim sistemlerince desteklenir.
• INTEL platformuna bağımlı özellikler içerir.
• 1,4,8,16,24 ve 32 bit lik renk çözünürlüklerine destek verir.
• 16 bitten düşük renk çözünürlükleri için palet yapıları kullanılır.
• Pixel verileri sıkıştırılmamış (genel kullanım) veya sıkıştırılmış olarak saklanılabilir.
• Sıkıştırma kullanılıyor ise RLE algoritması olarak adlandırılan ve resim verisi üzerinde kayıp olmasını engelleyen bir algoritma türü kullanılır.

Bu resim formatının bazı avantaj ve dezavantajları bulunmakta. İsterseniz bunlarıda liste halinde görelim:

Avantajları:

• Kullanımı kolay, kütük yapısı anlaşılır (okuyan ve yazan programlar geliştirmek oldukça basit.).
• Sıkıştırma algoritması resimde kayba yol açmıyor. (Örnegin JPEG formatı sıkıştırma oranınca kayba uğratır.)

Dezavantajları:

• Çok yer kaplıyor. (sıkıştırma kullanan türevi bile...)
• INTEL platformuna bağımlı.
• Saydamlık verisi renk bilgisi içeriğinde yok (ALPHA kanalı bulunmuyor)

BMP Kütüklerinin Yapısı:

Aşağıdaki tabloda BMP kütükleri içerisinde yer alan veri bloklarının kütük başlangıç adresleri (offset), uzunlukları, isimleri ve kısa açıklamaları verilmiştir. Uzunluklar byte cinsinden, offset değerleri ise 16'lık sistemde (hexadecimal), ve BMP kütüğünün başına görelidir. Byte ordering şekli INTEL platformuna göredir. (Little Endian). Örneğin 32 bitlik bir sayıyı (4 byte) gösterirken kütükten okunan ilk bayt sayının en düşük öncelikli byte değeri (0-7 nci bitler), okunan 4.byte ise en yüksek öncelikli byte değeridir.

BMP Kütüklerini Okumak:

Şimdi yukarıda verilen kütük yapısındaki bilgileri kullanarak .bmp kütüklerini okuyan bir C programı yazacağız. Programın basit olması açısından sadece sıkıştırılmamış ve 24 bitlik renk verisi içeren kütükleri okuyabileceğiz.

İlk olarak aşağıdaki yapıları tanımlayalım:

struct sBitmapHeader {
   unsigned short id;
   unsigned int   fileSize;
   unsigned int   reserved;
   unsigned int   dataOffset;
   unsigned int   BmpInfoHeaderSize;
   unsigned int   width;
   unsigned int   height;
   unsigned short planes;
   unsigned short bpp;
   unsigned int   compMethod;
   unsigned int   dataLength;
   unsigned int   horzRes;
   unsigned int   vertRes;
   unsigned int   numColors;
   unsigned int   numImportantColors;
};

struct sPixel {
   unsigned char b;
   unsigned char g;
   unsigned char r;
};

Bu yapıları tanımladıktan sonra artık programımızın bitmap yükleme kısımlarını içeren rutinleri yazmaya başlayabiliriz. İlk olarak diskte yer alan "ornek.bmp" isimli kütüğü açan ve bitmap başlik verisini (header) okuyan kod parçasını yazalım:

struct sBitmapHeader header;
FILE   *fp;

// kütüğü aç
fp = fopen("ornek.bmp","rb");
if (!fp) {
   printf("kütük bulunamadı!");
   exit(-1);
}

// header verisini oku
fread(&header,sizeof(header),1,fp);

Yukaridaki birkaç satırlık kod ile bitmap başlık verisini (header) okuduk. header olarak tanımladığımız değişkenin ilgili alanlarına erişerek bmp kütüğü hakkında birçok yararlı bilgiye ulaşabiliriz. Bizim için en önemli bilgiler width (genislik), height (yükseklik) ve bpp (bits per pixel) isimli alanlardır. Aşağıdaki kod ile öncelikle bmp kütüğünün bizim istediğimiz formatta veri içerip içermediğine bakılıyor, daha sonra ise kütükte yer alan pixel verileri belleğe okunuyor.

// kütüğün Windows BITMAP kütüğü olup olmadığını doğrula
if (header.id != 0x4D42) {
   printf("kütük windows bitmap (bmp) kütügü degil!");
   exit(-1);
}

// renk derinliği 24 bit olmalı
if (header.bpp != 24) {
   printf("kütük renk derinliği 24 bit değil!");
   exit(-1);
}

// sıkıştırılma kullanılmamıs olması gerekiyor
if (header.compMethod != 0) {
   printf("kütük sıkıştırılmış veri içeriyor!");
   exit(-1);
}

// pixel veri bloğunun başlangıcına gidelim
fseek(fp,header.dataOffset,SEEK_SET);

// tüm pixel verilerini alacak büyüklükte bir bellek alani olusturup
// daha sonra diskten bu alana pixel verilerini okuyoruz
sPixel *data = new sPixel[header.width * header.height]; 
fread(data,sizeof(sPixel),header.width*header.height,fp);

// artik kütük ile isimiz bitti
fclose(fp);

Evet işte bu kadar basit. Artık elimizde data dizisi içerisinde resmi oluşturan her pixelin renk değerleri bulunuyor. Bu değerlere örneğin data[i].r, data[i].g, data[i].b şeklinde erişebilirsiniz. Değiştirdiğiniz değerleri daha sonra tekrar kütüğe yazabilirsiniz.

OpenGL İle Birlikte Kullanımı:

Son olarak bu resim verisini OpenGL programlarında texture olarak kullanmak istiyorsanız aşağıdaki örnek kod parçacığını kullanmanız yeterlidir.

// OpenGL r,g,b şeklinde dizilim ister. Bizdeki ise b,g,r şeklinde
// Bu ufak rutin ile çevirim işlemi yapıyoruz.
for (int i=0;i<header.width*header.height;++i) {
   unsigned char tmp = data[i].r;
   data[i].r = data[i].b;
   data[i].b = tmp;
}

int textureId;
glGenTextures(1,&textureId);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textureId);

glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_DECAL);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);

gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D,3,header.width,header.height,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,data);

Herzaman olduğu gibi bu döküman hakkındaki fikirlerinizi, varsa hataları ve düzeltme isteklerinizi sitemiz forumları aracılığı ile veya deniz@oyunyapimi.org adresi üzerinden direk olarak benimle bağlantıya geçerek bildirebilirsiniz.

M.Deniz Aydınoğlu :: 2003 :: www.oyunyapimi.org