2次元グラフィックスのはなし

コンピュータのディスプレイは，CRT(Cathode Ray Tube)のころから，小さな光を発する点(画素)の集まりを用意して，それぞれ点けたり消したりすると，ある場合は，文字に見えたり，画像に見えたりするという原理にに基づいています。

例えば，横5縦7のLEDを並べて

〇●●●〇
●〇〇〇●
●〇〇〇●
●〇〇〇●
●●●●●
●〇〇〇●
●〇〇〇●

というように光らせる(●点灯〇消灯)と'A'と見えるわけです。
(ドットマトリックスアルファベット)

この原理でもっとLEDを増やせば，漢字を表現できますし，さらにはいろいろな図形を表示できます。

さて，この場合，左上隅から横にx個目下にy個目とLEDの位置を(x,y)と表すことにするとよいでしょう。そして上のパターンの一行目なら

(1,1) OFF
(2,1) ON
(3,1) ON
(4,1) ON
(5,1) OFF

と表すのです。
※コンピュータの世界では，数えるときに0からはじまることが多いのですが，ここでは1からはじまることにしています。

さて，この光の状態をメモリに格納するにはどうすればよいでしょうか？
一個の光の点の点灯・消灯のパターンを表すのには1ビットあればよいです。
上の場合，5ビット単位では扱いにくいので，1行を8ビットで表し，7ビットで表します。
例えば2進数表示で

0111000
1000100
1000100
1111100
1000100
1000100

と表します。(最下位の2ビットは隙間を埋めるため常に0にしています。)
16進数表示すれば

70
88
88
88
F8
88
88

です。

さて，フルカラーディスプレイでも，原理は同じなのですが，一つの光の点(画素)がRGBの色成分から成っており，一つの画素が24ビット(3バイト)で表されます。
フルカラーのビットマップデータは基本は，3バイトのデータの列が並んだデータです。
ただ，たとえば，60画素は横5縦6なのか横6縦5なのか横60縦1かなどなどいろいろ考えられるので，縦と横の画素数を記録したり様々な補助情報が必要となり，画像ファイルの先頭に54バイト使われています。
さらに3バイトというのは扱いづらいので32バイトを単位とします。そのため横の画素数が4の倍数でないと半端が出てしまうので，隙間を1から3バイトで埋めます。
このため，16x15のビットマップとと15×16のビットマップのデータのサイズは異なります。横が16ビットでは無駄がないのですが，横が15だと45バイトのデータを48バイトで表すので3バイトずつ無駄が出るのです。(ペイントで簡単に作って確認してみましょう)

15x16フルカラービットマップのサイズ　822
15x16フルカラービットマップのサイズ　774

各行に3バイトずつ16行あるので48バイト無駄が出ています。