STM32F429的LTDC背景层，图层1，图层2和Alpha混合介绍

eric2013

LTDC除了图层1和图层2两个硬件图层以外，还有一个背景层。由于背景层的刷新不需要显存空间，所以可以用这个图层验证LTDC时序配置是否有问题。



对于背景层来说，仅支持单色设置，固定颜色格式RGB888（LTDC_HandleTypeDef hltdc_F）hltdc_F.Init.Backcolor.Blue = 0
hltdc_F.Init.Backcolor.Green = 0
hltdc_F.Init.Backcolor.Red = 0

对于图层1和图层2来说，支持如下8种颜色格式：
– ARGB8888
– RGB888
– RGB565
– ARGB1555
– ARGB4444
– L8（8 位 Luminance 或 CLUT）
– AL44（4 位 alpha + 4 位 luminance）
– AL88（8 位 alpha + 8 位 luminance）


实现Alpha混合的关键是要有一个变量可以设置各种透明度。对此，STM32F429准备了两个Alpha供使用：
一个是常数Alpha（0x00表示完全透明，0xFF表示完全不透明），所有颜色格式都可以使用。
另一个是像素Alpha，也就是ARGB8888，ARGB1555，ARGB4444等颜色格式的Alpha通道数值，也就是我们为图层每个位置绘制的实际颜色值。



了解了这点后就是具体的实现了。STM32F429的参考手册给出了具体的混合公式‘

BC          =  BF1       x     C     +   BF2      x    Cs
混合后的颜色= 混合系数1 x 当前层颜色 + 混合系数2 x 底层混合后的颜色


混合系数1可以选择：
（1）常数 Alpha
（2）像素 Alpha x 常数 Alpha

混合系数2可以选择：
（1）1 - 常数 Alpha
（2）1 - 像素 Alpha x 常数 Alpha

底层混合后的颜色：
（1）可以是背景层。
（2）可以是背景层与图层1混合后的颜色。

那么公式就变成如下形式（主要是如下两种）：
混合后的颜色 = 常数 Alpha x 当前层颜色 + （1 - 常数 Alpha） x 底层混合后的颜色。
混合后的颜色 = 像素 Alpha x 常数 Alpha x 当前层颜色 +
（1 - 像素 Alpha x 常数 Alpha） x 底层混合后的颜色。

再进一步简化，代入HAL库参数（LTDC_LayerCfgTypeDef  pLayerCfg）：
像素Alpha是ARGB8888，ARGB1555等颜色格式的Alpha数值，也就是我们为图层每个位置绘制的实际颜色值，我们这里用AlphaValue表示。
混合后的颜色 = （pLayerCfg.Alpha /255 ） x 当前层颜色 +
（1 - pLayerCfg.Alpha /255 ） x 底层混合后的颜色。
混合后的颜色 = （AlphaValue/255）x （pLayerCfg.Alpha /255 ） x 当前层颜色 +
（1 - （AlphaValue/255）x （pLayerCfg.Alpha /255 ）） x 底层混合后的颜色。

注，Alpha值要做归一化，Alpha的范围是0 - 255，比如Alpha = 100，那么代入公式的时候就是100/255。


举例：
（1）混合因数1选择像素 Alpha x 常数 Alpha。
（2）混合因数2选择像素 Alpha x 常数 Alpha。
（3）使用图层1和背景层，图层1使用ARGB8888颜色格式。
（4）背景色 = 0xFF0000，图层1位置坐标（0,0）颜色值0x5500FF00。
（5）Alpha常数 = 0x77
混合后的颜色 = （AlphaValue/255）x （pLayerCfg.Alpha /255 ） x 当前层颜色 +
（1 - （AlphaValue/255）x （pLayerCfg.Alpha /255 ）） x 底层混合后的颜色。
             = （0x55/255）x （0x77/255） x 0x00FF00 +
（1 - （0x55/255）x （0x77/255）） x 0xFF0000
             =  0xD7809C

最后注意一点：
如果大家设置的图层显示区没有显示满整个显示屏，且使用的ARGB颜色格式，那么未覆盖的区域会使用图层默认颜色。对此HAL库有专门的配置：
LTDC_LayerCfgTypeDef      pLayerCfg
pLayerCfg.Alpha0 = 0;
pLayerCfg.Backcolor.Blue = 0;
pLayerCfg.Backcolor.Green = 0;
pLayerCfg.Backcolor.Red = 0;

morning_enr6U

硬汉大哥，这个可以做什么特效？