Pygame 和绘图：白色在白色上 = 灰色？

Question

我正在使用pygame（版本1.9.0rc3，1.8.1也会出现同样的问题）来制作热图。为了制作热图，我使用了一张小的24位11x11像素的PNG图片，这张图片有一个白色的背景和一个低透明度的灰色点，点的边缘刚好停在边界上：

点的图片 http://img442.imageshack.us/img442/465/dot.png

点周围的区域是完美的白色，颜色代码是#ffffff，这本来是对的。然而，当我用pygame多次将这张图片叠加到一个新的表面上，并使用BLEND_MULT模式时，出现了一个灰色的方块，看起来像是点的背景不是完美的白色，这就让人困惑了。

以下代码和附带的图片可以重现这个问题：

import os
import numpy
import pygame

os.environ['SDL_VIDEODRIVER'] = 'dummy'
pygame.display.init()
pygame.display.set_mode((1,1), 0, 32)

dot_image = pygame.image.load('dot.png').convert_alpha()

surf = pygame.Surface((100, 100), 0, 32)
surf.fill((255, 255, 255))
surf = surf.convert_alpha()

for i in range(50):
    surf.blit(dot_image, (20, 40), None, pygame.BLEND_MULT)    

for i in range(100):
    surf.blit(dot_image, (60, 40), None, pygame.BLEND_MULT)      

pygame.image.save(surf, 'result.png')

当你运行这段代码时，你会得到以下的图片：

叠加后的结果图片 http://img263.imageshack.us/img263/4568/result.png

为什么会发生这种情况呢？我该如何解决这个问题呢？

Answer 1

我在制作热图的时候也遇到了这个问题，读了balpha的回答后，决定用“正确”的方式来解决这个问题（虽然速度可能会慢一些）。我把各种

(s * d) >> 8

改成了

(s * d) / 255 

这需要对alphablit.c中的多个乘法函数进行修改（虽然我也修改了surface.h）。我不太确定这对性能的影响有多大，但对于特定的热图应用来说，它生成的图像要漂亮得多。

Answer 2

经过一番尝试，我发现你说得完全正确。用255去乘总是会导致减去1——每次都是这样。最后，我下载了pygame的源代码，答案就在surface.h里：

#define BLEND_MULT(sR, sG, sB, sA, dR, dG, dB, dA) \
    dR = (dR && sR) ? (dR * sR) >> 8 : 0;          \
    dG = (dG && sG) ? (dG * sG) >> 8 : 0;          \
    dB = (dB && sB) ? (dB * sB) >> 8 : 0;

Pygame实现的混合方式是

new_val = old_dest * old_source / 256

而不是，这才是正确的方式，应该是

new_val = old_dest * old_source / 255

这样做可能是为了优化，因为位移运算比除法要快得多。由于255 / 256这个比例非常接近1，所以造成的唯一差别就是“少了1”：你得到的值是预期值减去1——当然，如果你预期的是0，那结果就是正确的。

所以，你有以下几种选择：

1. 忽略它，因为对于大多数情况来说，少1并不重要。
2. 在所有结果值上加1。这样最接近预期结果，但你会失去0。
3. 如果整体正确性不重要，但你需要255 * 255 == 255（你懂我意思的），那么用1进行或运算而不是加法就足够了，而且更快。

注意，如果你不选择第一种答案，出于性能考虑，你可能需要写一个C扩展，而不是直接使用Python。