C/C++旋轉BMP圖像

Question

我想使用C/C++旋轉BMP圖像，但它不工作。

我已經做了一些讀，寫和旋轉的功能，讀寫工作完美，但沒有，並且由於某種原因旋轉。

EDIT（正弦，餘弦和旋轉功能）

BMP的結構：

struct BMP { 
    int width; 
    int height; 
    unsigned char header[54]; 
    unsigned char *pixels; 
    int size; 
}; 

WRITE：

void writeBMP(string filename, BMP image) { 
    string fileName = "Output Files/" + filename; 
    FILE *out = fopen(fileName.c_str(), "wb"); 
    fwrite(image.header, sizeof(unsigned char), 54, out); 
    int i; 
    unsigned char tmp; 
    for (i = 0; i < image.size; i += 3) { 
     tmp = image.pixels[i]; 
     image.pixels[i] = image.pixels[i + 2]; 
     image.pixels[i + 2] = tmp; 
    } 
    fwrite(image.pixels, sizeof(unsigned char), image.size, out); // read the rest of the data at once 
    fclose(out); 
} 

READ：

BMP readBMP(string filename) { 
    BMP image; 
    int i; 
    string fileName = "Input Files/" + filename; 
    FILE *f = fopen(fileName.c_str(), "rb"); 
    fread(image.header, sizeof(unsigned char), 54, f); // read the 54-byte header 

    // extract image height and width from header 
    image.width = *(int *) &image.header[18]; 
    image.height = *(int *) &image.header[22]; 

    image.size = 3 * image.width * image.height; 
    image.pixels = new unsigned char[image.size]; // allocate 3 bytes per pixel 
    fread(image.pixels, sizeof(unsigned char), image.size, f); // read the rest of the data at once 
    fclose(f); 

    for (i = 0; i < image.size; i += 3) { 
     unsigned char tmp = image.pixels[i]; 
     image.pixels[i] = image.pixels[i + 2]; 
     image.pixels[i + 2] = tmp; 
    } 
    return image; 
} 

ROTATE：

BMP rotate(BMP image, double degree) { 
    BMP newImage = image; 
    unsigned char *pixels = new unsigned char[image.size]; 

    double radians = (degree * M_PI)/180; 
    int sinf = (int) sin(radians); 
    int cosf = (int) cos(radians); 

    double x0 = 0.5 * (image.width - 1);  // point to rotate about 
    double y0 = 0.5 * (image.height - 1);  // center of image 

    // rotation 
    for (int x = 0; x < image.width; x++) { 
     for (int y = 0; y < image.height; y++) { 
      long double a = x - x0; 
      long double b = y - y0; 
      int xx = (int) (+a * cosf - b * sinf + x0); 
      int yy = (int) (+a * sinf + b * cosf + y0); 

      if (xx >= 0 && xx < image.width && yy >= 0 && yy < image.height) { 
       pixels[(y * image.height + x) * 3 + 0] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 0]; 
       pixels[(y * image.height + x) * 3 + 1] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 1]; 
       pixels[(y * image.height + x) * 3 + 2] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 2]; 
      } 
     } 
    } 
    newImage.pixels = pixels; 
    return newImage; 
} 

MAIN：

int main() { 
    BMP image = readBMP("InImage_2.bmp"); 
    image = rotate(image,180); 
    writeBMP("Output-11.bmp", image); 
    return 0; 
} 

即sin=0.8939966636（弧度）和cos=-0.44807361612（以弧度爲單位）指該圖像應該由90度旋轉。

這是我的original image，在這裏它的那一刻my result in

請你能球員之一，讓我已瞭解我在做什麼錯在這裏？我真的需要這個功能讓它工作。並且請不要向我建議一些可以幫助我這樣做的庫，因爲我需要使用代碼來完成這項工作特有的任何庫。

而在同一時間，請不要讓類似「去閱讀BMP頭」，因爲我alread這樣做幾

我希望你能幫助我這個...評論我真的需要它。

Answer 1

BMP newImage = image; 

這臺newImage到image。該BMP結構爲：

 unsigned char *pixels; 

所以，無論newImage和image具有相同的pixels指針。

不幸的是，您的循環代碼中的邏輯假定newImage和image是不同的獨立緩衝區。

您將需要做更多的工作來創建您的newImage對象。您將需要分配自己的圖像緩衝區，將內存清空爲空白圖像，並將其設置爲指向它的pixels。

要正確地做到這一點，你的BMP類應該被製作Rule Of Three compliant。

Answer 2

你可以再旋轉使用這樣的事情是您的像素（緩衝區）複製到一個新的，獨立的和同類型/大小的一個，（如前說的）：

http://www.sourcetricks.com/2012/07/rotate-matrix-by-90-degrees.html

然後你可以重新複製新的緩衝區返回到您的原始像素緩衝區，清理（免費）它（編輯：它意味着副本），並最終重新繪製所有。

編輯：

I was thinking in pseudo code: 
    rotate image 
    { 
    imagecopy = duplicate (image) 
    (do the rotation on imagecopy) 
    copypixels (imagecopy (to), image) 
    free imagecopy 
    } 

拷貝和DUP是for循環，但增加的DUP一個malloc

和 「newImage.pixels =像素;」將無法正常工作，您必須通過兩個陣列環和一個複製一個值就像「writeBMP」

OH中，

它必須處理在BMP使用相同的像素格式的旋轉。

我想他的意思是使用整數，像INT或長，而不是浮動或雙你的代碼複雜化毫無benifit

Answer 3

它必須在相同的像素處理旋轉格式化bmp使用。您只是爲每個像素轉換一個字節。像素看起來更寬。現在應該很容易解決這個問題。

如果需要更快的速度，注意，你有不變量（x和y）被增加爲每次迭代：

for (int y = 0; y < image.height; y++) { 
     double a = x - x0; 
     double b = y - y0; 
     int xx = (int) (+a * cos - b * sin + x0); 

將b的循環之外，改變乘法加法：

double b = -y0; 
for (int y = 0; y < image.height; ++y) { 
    int xx = (int) (a * cos - b + x0); 
    b += sin; 

請注意，a * cos是整個y循環的常量？將它保存到b。對x0做同樣的事情。

double b = a * cos - y0 + x0; 
for (int y = 0; y < image.height; ++y) { 
    int xx = (int) (- b); 
    b += sin; 

請注意，-b成本以及？否定b。

double b = -(a * cos - y0 + x0); 
for (int y = 0; y < image.height; ++y) { 
    int xx = (int) b; 
    b -= sin; 

看看我們在那兒做了什麼？下一步：擺脫雙打。使用固定點。浮點到整數的轉換可能會很昂貴。充其量，他們在這裏是無用的。

最後但並非最不重要的是，您正在垂直寫入內存。這對寫入組合非常非常不利，並且會顯着降低性能。考慮改變循環順序，使x循環是最內層的循環。

附加：爲圖像使用平鋪內存佈局以提高讀取時的內存局部性。緩存將更有效地工作。這裏不是非常重要，因爲您只處理圖像一次，平鋪會比加速更昂貴。但如果你想旋轉動畫，那麼平鋪應該會讓你受益。此外，平鋪時，性能不會因旋轉角度而波動，因此動畫會更加一致（並且速度更快）。

編輯：添加說明如何支持每像素多個字節：

pixels[(y * image.height + x) * 3 + 0] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 0]; 
pixels[(y * image.height + x) * 3 + 1] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 1]; 
pixels[(y * image.height + x) * 3 + 2] = image.pixels[(yy * image.height + xx) * 3 + 2]; 

這是開始有點難以閱讀，但你看看我們在做什麼呢？