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2008-08-30 17:06 |
Photoshop 的插件及其实现
一、plug－in概述
1. plug－in结构
plug－in结构由两部分组成，一是插件(plug－in modules)，二是宿主(plug－in hosts)。插件是Adobe或第三方开发者开发的、用以扩展标准Photoshop功能的软件模块，用户可以不需改动宿主的代码，而通过在系统中增加或升级插件以满足自己的需要。宿主则负责把插件载入内存并通过一定接口进行调用、协作，当插件功能完毕之后，将插件从内存中卸载。Adobe公司的其他产品，如Premiere、Illustrator、PageMaker等都是宿主，但是它们的plug－in结构各有不同，本文只讨论Photoshop宿主。
plug－in并非Photoshop所独有，许多应用程序都支持特定的插件，Silicon Beach便是一家最早支持plug－in技术的公司，它将插件设计为独立的文件，允许这些文件放置在任意的位置，并且它引入了版本号概念，当新功能增添到接口中时能实现平稳升级。Photoshop有些近似于这一方式，它利用了相似的调用过程和版本号策略，但随着Photoshop针对真彩色图像处理和虚拟内存管理的需要所做的工作，其插入结构不断被完善和发展，现在的具体接口已经和Silicon Beach的完全不同了。
2.插件类型
Photoshop支持以下四种插件：
Acquire modules(扩展名8ba)实现在一个新窗口中打开一幅图像，常用于扫描仪或视频捕捉卡接口，读取压缩格式或系统不支持的文件，通过Acquire子菜单调用。
Export modules(扩展名.8be)实现图像输出，常用于控制特殊打印机或以非标准压缩格式进行文件输出，通过Export子菜单调用。
Format modules(扩展名.8bi)实现标准读写系统不支持的特殊文件格式，出现在Open...、Save As...等对话框的格式栏中。
Filter modules(扩展名.8bf)实施对当前图像中的选定区域进行修改、润色。这是大家最熟悉的部分，许多图像效果便是出自这些模块，通过Filter菜单调用。
在Windows中，插件文件必须放置在特定的路径中(如\photoshop\plugins)，这些路径由photos 30.ini中的PLUGIN DIRECTORY栏所指示。一个插件文件可包含一个或多个功能，但并不提倡创建多功能的插件文件，因为这样减少了插件的用户控制。然而，当一组功能紧密相关时，创建多功能的插件可以便于文件管理，弥补了前述不足，所以用户可按照具体情况编制插件。
3.插件的程序接口
宿主程序对插件的调用是对用户操作的响应。一般来说，执行一个用户命令会导致一系列宿主对插件的调用，所有这些调用都是通过插件的入口函数ENTRYPOINT()完成的。其结构如下：
void ENTRYPOINT(
short selector,
void * plugin ParamBlock,
long * pluginData,
short *result);
其中，selector参数指示宿主程序所要求的操作类型，selector=0时表示要显示一个About信息框。按照SDK的规定，此对话框必须放置在主窗口中央、不含OK按钮，但能够对回车键或在其中进行的鼠标点击作出响应。其他selector值在各种插件中有不同的定义。pluginParamBlock参数指向一个用于在宿主和插件之间来回传递信息的数据结构，这个结构随着插件类型的不同而改变。pluginData参数指向一个长整型，它是Photoshop为插件保留的固定区域，其典型的应用便是存储一个长句柄，指向一个插件的全局数据所占用的内存区，当插件第一次被调用时值为0。result参数指向一个短整型，每次当插件被调用时，它都必须设置result。当返回一个0值给宿主时，表示插件代码中没有错误出现；而当result为非0值时，则向宿主表明插件中发生了某些错误，或表明在插件的执行过程中用户取消了操作。
一个插件的主结构实际上是一个多向开关，它把pluginParamBlock、PluginData和result参数发送给各个selector所对应的句柄。下面是一个Filter module的入口代码：
void ENTRYPOINT(
short selector,
FilterRecord*filterParamBlock,
long*data,short*result)
{
Globals globalValues;
GPtr globals=＆globalValues;
gResult=noErr;
...
switch(selector){
case filterSelector About:
DoAbout(globals);break;
case filterSelectorParameters;
DoParameters(globals);break;
case filterSelectorPrepare:
DoPrepare(globals);break;
case filterSelectorStart:
DoStart(globals);break;
case filterSelectorContinue:
DoContinue(globals);break;
case filterSelectorFinish:
DoFinish(globals);break;
default:
gResult=filterBadParameters;
}
*result=gResult;
...
}
4.内存管理
多数情况下，当用户使用插件时，插件做出的第一个动作便是和Photoshop协商内存的利用问题。一开始，Photoshop将自己所占用但能释放给插件的最大内存字节数赋给插件plugin ParamBlock参数块的maxData域，然后插件根据情况减小这一数字，以获得足够内存加速自身运行。当内存不够时，为了给插件留出尽可能多的内存，Photoshop将所有当前打开的图像数据从内存转移到它的虚拟内存文件中，这样便可使插件全部在内存中运行，如果插件对内存要求很低(如它能将图像数据分片处理)，则只需把maxData减小到特定的需求即可。
许多情况下插件只需要少量的内存，但是如果多提供些内存会运行得更快些，所以maxData值可以通过试验寻求一个均衡的最佳值。在实现插件的程序编写时，可采取两种策略：一是将maxData除以2，各分一半给Photoshop和插件，这种方式实现较方便，但是不够优化；二是先将maxData置为0，然后利用开发包提供的缓冲区和句柄回调函数包进行分配，这种方法最优，但是需要额外的编程，较复杂。如果需要特别考虑性能的话，开发人员可以通过大量测试来比较各种内存策略的优劣。
二、plug－in的编写
1.软件和硬件配置
Photoshop SDK提供了Macintosh和Windows两种版本，并提供了相应的转换工具，可以方便地创建跨平台插件，但是由于Photoshop最早是基于Macintosh的，残留了很多Mac风格，所以开发者在Windows下编写plug－in时，必须注意两种平台下数据结构和函数调用的不同。例如字节排列，数字65298在Intel处理器上排列为12FF，而在Motorola或PowerPC处理器上排列为FF12，开发者应严格区分。Photoshop plug－ins for Windows可以用Microsoft Visual C＋＋ 2.0或更高的版本在Windows 95或Windows NT下开发。
2.创建Windows插件
SDK中为各种插件类型建立了相应的数据结构，如FilterRecord,FormatRecord,AcquireRecord,ExportRecord和AboutRecord等，这些结构在各自的头文件中有详细定义。
插件实际上是Windows的动态链接库(DLL)，只是根据Photoshop的需要进行了特殊定制而跟普通DLL略有不同，因此，在插件中还应包含32位的动态链接库入口函数BOOL APIENTRY DLLInit(HANDLE,DWORD,LPVOID)。
当用户动作调用插件时，Photoshop执行LoadLibrary调用，将插件调入内存，对其中的所有PiPL（Plug－in Properties Lists）资源调用GetProcAddress(routineName)，其中routineName和PIWin3286CodeProperty配合，可以得到子程序的地址。
在宿主通过插件的入口函数调用插件的同时，插件也可以通过其pluginParamBlock参数中的指针向宿主发出回调(callback)，这些回调函数能为插件的某些特殊需要提供相应服务，是编写插件时不可缺少的一环。在SDK中回调函数分为两类：一类是direct callback，是直接在参数块中实现的代码，如Boolean(*testAbortProc)()，插件每秒钟应调用多次本函数以测试用户是否取消操作；另一类则归为callback suites，按其功能划分为Buffer suites,Handle suites,Property suites,Image Services suites,Pseudo－Resource suites等五组，如Handle suites中的Handle(*NewPIHandleProc)(int32 size)，此函数负责分配一个指定大小的句柄，如果句柄分配不成功，则返回NULL。关于回调函数的详细内容，可以在SDK的PIGeneral.h头文件中参阅其定义。
三、过滤器插件(Filter Module)
过滤器是Photoshop的插件中最丰富的一类，它们从Filter菜单中调取，能对图像的选定区域进行各种修饰，从细微的色调变化到夸张的视觉效果，给设计人员提供了强有力的美术手段，所以我们以过滤器为例，介绍一下插件的具体内容。
下面是其中selector参数的说明：
1. filterSecectorParameters
如果过滤器插件要求用户设置参数，它应该提示用户输入，并且在一个内存区域的参数域中保存这些参数的句柄(当初次运行Photoshop时，这些参数域被设为NULL)。如果一个过滤器刚被运行过一次，用户可以通过选取Filter菜单下的Last Filter子菜单，重复运用相同的参数而不需要再次输入参数，在这种情况下，宿主程序就不调用filterSelectorParameters，用户也不会再看到提示输入的对话框。
2. filterSelectorPrepare
此调用允许插件调整上文所述的Photoshop内存分配算法，以提高整个系统的运行效率。其中imageSize,Planes,filterRect等域可以用于计算缓冲区的大小；bufferSpace可设置超过32K的内存块。
3. filterSelectorStart
在编写过滤器插件处理图像时，最好能将图像划分为若干个块进行操作，这样可以减少内存需求，一般情况下可分为64×64到128×128之间的方块。程序实现时应设置inRect、outRect和maskRect(如果用到了mask的话)去申请第一个图像块进行处理。
4. filterSelectorContinue
当开始进行第一个图像块的处理后，inRect、outRect和maskRect域不再为空，这样filterSelectorContinue便会被反复地调用，每次调用处理一个图像块，首先它处理由inData、outData和maskData所指向的数据，然后改变inRect、outRect和maskRect以申请下一个要处理的图像块，直到这些图像块都被处理完。
5. filterSelectorFinish
只要filterSelectorStart调用成功，Photoshop就会保证filterSelectorFinish被调用。当过滤器执行完毕时，此调用允许过滤器插件从内存中清除，并且只有在filterSelectorStart句柄未返回错误值的情况下才被调用。另外，在实现插件时，应随时处理用户的取消操作，一旦接收到消息就应当调用filterSelectorFinish而不是filterSelectorContinue，以及时结束插件的运行。
以上的句柄及过滤器插件参数块FilterRecord的详细定义可参见SDK提供的PIFilter.h头文件。
如果对深入了解Photoshop SDK有兴趣，读者可以联系Adobe公司的Adobe Developers Association,E－mail地址为acoven@adobe.com。
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