c语言实现图像的旋转与平移概述Word文件下载.docx
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ty≤-height,图象完全移出了屏幕,不用做任何处理;
-height<
t≤0,图象区域的y范围从0到height-|t|,对应原图的范围从|t|到height;
0<
t<
height,图象区域的y范围从t到height,对应原图的范围从0到height-t;
ty≥height,图象完全移出了屏幕,不用做任何处理。
这种做法利用了位图存储的连续性,即同一行的象素在内存中是相邻的。
利用memcpy函数,
从(x,y)点开始,一次可以拷贝一整行(宽度为x-x),然后将内存指针移到(x,y+1)处,拷
贝下一行。
这样拷贝(y-y)行就完成了全部操作,避免了一个一个象素的计算,提高了效率。
Translation的源代码如下:
int
xOffset=0,yOffset=0;
BOOLTranslation(HWNDhWnd)
{
DLGPROC
dlgInputBox=NULL;
OffBits,BufSize;
lpImgData;
DWORD
LPBITMAPINFOHEADER
LPSTR
lpPtr;
HLOCAL
hTempImgData;
lpTempImgData;
lpTempPtr;
SrcX0,SrcY0,SrcX1,SrcY1;
DstX0,DstY0,DstX1,DstY1;
RectWidth,RectHeight;
xVisible,yVisible;
hDc;
BOOL
HDC
HFILE
hf;
i;
//出现对话框,输入x偏移量xOffset,和y偏移量yOffset
dlgInputBox=(DLGPROC)MakeProcInstance((FARPROC)InputBox,ghInst);
DialogBox(ghInst,"
INPUTBOX"
hWnd,dlgInputBox);
FreeProcInstance((FARPROC)dlgInputBox);
//OffBits为BITMAPINFOHEADER结构长度加调色板的大小
OffBits=bf.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER);
BufSize=OffBits+bi.biHeight*LineBytes;
//要开的缓冲区的大小
//为新产生的位图分配缓冲区内存
if((hTempImgData=LocalAlloc(LHND,BufSize))==NULL)
MessageBox(hWnd,"
Errorallocmemory!
"
"
ErrorMessage"
MB_OK|
MB_ICONEXCLAMATION);
returnFALSE;
//失败,返回
}
//lpImgData为指向原来位图数据的指针
lpImgData=(LPBITMAPINFOHEADER)GlobalLock(hImgData);
//lpTempImgData为指向新产生位图数据的指针
lpTempImgData=(LPBITMAPINFOHEADER)LocalLock(hTempImgData);
lpPtr=(char*)lpImgData;
lpTempPtr=(char*)lpTempImgData;
//将新的缓冲区中的每个字节都填成255,这样以后未处理的象素就是白色
memset(lpTempPtr,(BYTE)255,BufSize);
//两幅图之间的头信息,包括调色板都是相同的,所以直接拷贝头和调色板
memcpy(lpTempPtr,lpPtr,OffBits);
//xVisible为FALSE时,表示x方向已经移出了可显示的范围
xVisible=TRUE;
if(xOffset<
=-bi.biWidth)
xVisible=FALSE;
elseif(xOffset<
=0){
DstX0=0;
//表示移动后,有图区域的左上角点的x坐标
DstX1=bi.biWidth+xOffset;
//表示移动后,有图区域的右下角点的x坐标
elseif(xOffset<
bi.biWidth){
DstX0=xOffset;
DstX1=bi.biWidth;
else
SrcX0=DstX0-xOffset;
//对应DstX0在原图中的x坐标
SrcX1=DstX1-xOffset;
//对应DstX1在原图中的x坐标
RectWidth=DstX1-DstX0;
//有图区域的宽度
//yVisible为FALSE时,表示y方向已经移出了可显示的范围
yVisible=TRUE;
if(yOffset<
=-bi.biHeight)
yVisible=FALSE;
elseif(yOffset<
DstY0=0;
//表示移动后,有图区域的左上角点的y坐标
DstY1=bi.biHeight+yOffset;
//表示移动后,有图区域的右下角点的y坐标
elseif(yOffset<
bi.biHeight){
DstY0=yOffset;
DstY1=bi.biHeight;
SrcY0=DstY0-yOffset;
//对应DstY0在原图中的y坐标
SrcY1=DstY1-yOffset;
//对应DstY1在原图中的y坐标
RectHeight=DstY1-DstY0;
//有图区域的高度
if(xVisible&
&
yVisible){//x,y方向都没有完全移出可显示的范围
for(i=0;
i<
RectHeight;
i++){//拷贝每一行
//lpPtr指向要拷贝的那一行的最左边的象素对应在原图中的位
//置。
特别要注意的是,由于.bmp是上下颠倒的,偏移是
//(BufSize-LineBytes-(i+SrcY0)*LineBytes)+SrcX0,而不是
//(i+SrcY0)*LineBytes)+SrcX0,你试着举个例子就明白了。
lpPtr=(char*)lpImgData+(BufSize-LineBytes-
(i+SrcY0)*LineBytes)+SrcX0;
//lpTempPtr指向要拷贝的那一行的最左边的象素对应在新图中//的位置。
同样要注意上面//
的问题。
lpTempPtr=(char*)lpTempImgData+
(BufSize-LineBytes-(i+DstY0)*LineBytes)+DstX0;
//拷贝一行(宽度为RectWidth)
memcpy(lpTempPtr,lpPtr,RectWidth);
hDc=GetDC(hWnd);
if(hBitmap!
=NULL)
DeleteObject(hBitmap);
//释放原来的位图句柄
//产生新的位图
hBitmap=CreateDIBitmap(hDc,(LPBITMAPINFOHEADER)lpTempImgData,
(LONG)CBM_INIT,
(LPSTR)lpTempImgData+
sizeof(BITMAPINFOHEADER)+
NumColors*sizeof(RGBQUAD),
(LPBITMAPINFO)lpTempImgData,
DIB_RGB_COLORS);
//将平移后的图象存成文件
hf=_lcreat("
c:
\\translation.bmp"
0);
_lwrite(hf,(LPSTR)&
bf,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
_lwrite(hf,(LPSTR)lpTempImgData,BufSize);
_lclose(hf);
//释放资源和内存
ReleaseDC(hWnd,hDc);
LocalUnlock(hTempImgData);
LocalFree(hTempImgData);
GlobalUnlock(hImgData);
returnTRUE;
2旋转
首先给出变换矩阵。
在我们熟悉的坐标系中,将一个点顺时针旋转a角后的坐标变换,r为
该点到原点的距离,在旋转过程中,r保持不变;
b为r与x轴之间的夹角。
旋转前:
x=rcosb;
y=rsinb
旋转a角度后:
x1=rcos(b-a)=rcosbcosa+rsinbsina=xcosa+ysina;
y1=rsin(b-a)=rsinbcosa-rcosbsina=-xsina+ycosa;
上面的公式中,坐标系xoy是以图象的中心为原点,向右为x轴正方向,向上为y轴正方向。
设图象的宽为w,高为h。
把变换分成三步:
1.将坐标系o’变成o;
2.将该点顺时针旋转a角;
3.将坐标系o变回o’,这样,我们就得到了变换矩阵,是上面三个矩阵的级联。
w,h,wnew,hnew分别表示原图(old)和新图(new)的宽、高。
wnew=max(|x-x|,|x-x|);
old
4
3
2
hnew=max(|y-y|,|y-y|)。
源程序如下:
#definePI3.1415926535
#defineRADIAN(angle)((angle)*PI/180.0)//角度到弧度转化的宏
BOOLRotation(HWNDhWnd)
OffBits,SrcBufSize,DstBufSize,DstLineBytes;
float
SrcX1,SrcY1,SrcX2,SrcY2;
SrcX3,SrcY3,SrcX4,SrcY4;
DstX1,DstY1,DstX2,DstY2;
DstX3,DstY3,DstX4,DstY4;
Wold,Hold,Wnew,Hnew;
x0,y0,x1,y1;
cosa,sina;
//cos(a),sin(a);
num1,num2;
BITMAPFILEHEADER
BITMAPINFOHEADER
DstBf;
DstBi;
//出现对话框,输入旋转角度(顺时针方向)
//角度到弧度的转化
RotateAngle=(float)RADIAN(RotateAngle);
cosa=(float)cos((double)RotateAngle);
sina=(float)sin((double)RotateAngle);
//原图的宽度和高度
Wold=bi.biWidth;
Hold=bi.biHeight;
//原图的四个角的坐标
SrcX1=(float)(-0.5*Wold);
SrcY1=(float)(0.5*Hold);
SrcX2=(float)(0.5*Wold);
SrcY2=(float)(0.5*Hold);
SrcX3=(float)(-0.5*Wold);
SrcY3=(float)(-0.5*Hold);
SrcX4=(float)(0.5*Wold);
SrcY4=(float)(-0.5*Hold);
//新图四个角的坐标
DstX1=cosa*SrcX1+sina*SrcY1;
DstY1=-sina*SrcX1+cosa*SrcY1;
DstX2=cosa*SrcX2+sina*SrcY2;
DstY2=-sina*SrcX2+cosa*SrcY2;
DstX3=cosa*SrcX3+sina*SrcY3;
DstY3=-sina*SrcX3+cosa*SrcY3;
DstX4=cosa*SrcX4+sina*SrcY4;
DstY4=-sina*SrcX4+cosa*SrcY4;
//计算新图的宽度,高度
Wnew=(DWORD)(max(fabs(DstX4-DstX1),fabs(DstX3-DstX2))+0.5);
Hnew=(DWORD)(max(fabs(DstY4-DstY1),fabs(DstY3-DstY2))+0.5);
//计算矩阵(2.9)中的两个常数,这样不用以后每次都计算了
num1=(float)(-0.5*Wnew*cosa-0.5*Hnew*sina+0.5*Wold);
num2=(float)(0.5*Wnew*sina-0.5*Hnew*cosa+0.5*Hold);
SrcBufSize=OffBits+bi.biHeight*LineBytes;
//显示时,采用新图的宽度和高度,
ImgWidth=Wnew;
ImgHeight=Hnew;
//新图每行占用的字节
DstLineBytes=(DWORD)WIDTHBYTES(Wnew*bi.biBitCount);
DstBufSize=(DWORD)(sizeof(BITMAPINFOHEADER)+
NumColors*sizeof(RGBQUAD)+
(DWORD)DstLineBytes*Hnew);
//要开的缓冲区的大小
if((hTempImgData=LocalAlloc(LHND,DstBufSize))==NULL)
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
memset(lpTempPtr,(BYTE)255,DstBufSize);
//拷贝头和调色板信息
//得到新的BITMAPFILEDER和BITMAPINFOHERDER
memcpy((char*)&
DstBf,(char*)&
DstBi,(char*)&
bi,sizeof(BITMAPINFOHEADER));
//做一些必要的改变,这一点特别要注意
DstBf.bfSize=DstBufSize+sizeof(BITMAPFILEHEADER);
DstBi.biWidth=Wnew;
DstBi.biHeight=Hnew;
//用新的BITMAPINFOHERDER覆盖原来的那个
memcpy(lpTempPtr,(char*)&
DstBi,sizeof(BITMAPINFOHEADER));
for(y1=0;
y1<
Hnew;
y1++)
for(x1=0;
x1<
Wnew;
x1++){
//x0,y0为对应的原图上的坐标
x0=(DWORD)(x1*cosa+y1*sina+num1);
y0=(DWORD)(-1.0f*x1*sina+y1*cosa+num2);
if((x0>
=0)&
(x0<
Wold)&
(y0>
(y0<
Hold))
//在原图范围内
lpPtr=(char*)lpImgData+
(SrcBufSize-LineBytes-y0*LineBytes)+x0;
(DstBufSize-DstLineBytes-y1*DstLineBytes)+x1;
*lpTempPtr=*lpPtr;
//进行象素的复制
//将旋转后的图象存成文件
\\rotation.bmp"
DstBf,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
_lwrite(hf,(LPSTR)lpTempImgData,DstBufSize);
3缩放
假设放大因子为ratio,(为了避免新图过大或过小,我们在程序中限制0.25≤ratio≤4)。
缩放变换的源代码如下。
floatZoomRatio=0.25f;
//缩放比例,初始化为0.25
BOOLZoom(HWNDhWnd)
num1;
//出现对话框,输入缩放比例
dlgInputBox=(DLGPROC)MakeProcInstance((FARPROC)InputBox,ghInst);
num1=(float)(1.0/ZoomRatio);
//原图宽度和高度
//新图宽度和高度
Wnew=(DWORD)(Wold*ZoomRatio+0.5);
Hnew=(DWORD)(Hold*ZoomRatio+0.5);
MB_ICO
- 配套讲稿:
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- 语言 实现 图像 旋转 平移 概述