在图像拉伸了以后, 很自然地我们想把图像的旋转也做进来。我们找来了图像旋转的公式:
X' = X cosθ - Y sinθ;
Y' = X sinθ + Y cosθ;
这个图像公式大家在高中数学课都是会算滴。 然后我们要扩展一下因为我们不是在原点做旋转,我们要围绕原来的图片中心做旋转, 那么我们假定原来的图像中心是 oldCenterX, oldCenterY.旋转完成以后, 我们要对图像位置坐调整,调整到新的坐标中心, 那么我们需要有个新的newCenterX, newCenterY;新的坐标就是新的图片的中心。那么我们的公式就可以转化成了:
X' = (X-oldCenterX) cosθ - (Y-oldCenterY) sinθ + newCenterX;
Y' = (X-oldCenterX) sinθ + (Y-oldCenterY) cosθ + newCenterY;
当然啦, 关键我们的问题不是旋转后的位置,而是旋转以后位置对于到原来的位置关系,也就是说我们更需要的是一个X,Y关于X'和Y'的表达式。很简单的,我们把问题变成了2元一次方程!
X = Y'sinθ + X'cosθ + oldCenterY - newCenterX cosθ - newCenterY sinθ;
Y = Y'cosθ - X'sinθ + oldCenterY - newCenterY cosθ + newCenterX sinθ;
这样要写个合适的代码就变得简单了。 但是另一个显著的问题就是没有三角函数怎么办呢? 就像我们插值的时候用大数一样, 我们用左移13位的大数来描述一下先,就像下面这样的:
-
- const int K_CosineTable[24] =
- {
- 8192,
- 8172,
- 8112,
- 8012,
- 7874,
- 7697,
- 7483,
- 7233,
- 6947,
- 6627,
- 6275,
- 5892,
- 5481,
- 5043,
- 4580,
- 4096,
- 3591,
- 3068,
- 2531,
- 1981,
- 1422,
- 856,
- 285,
- -285
- };
- int ShiftCos(int y)
- {
- if (y<0) y*=-1;
- y %= 360;
- if ( y > 270 )
- {
- return ShiftCos((360 - y));
- }
- else if ( y > 180 )
- {
- return - ShiftCos((y - 180));
- }
- else if ( y > 90 )
- {
- return - ShiftCos((180 - y));
- }
- int index = (y >> 2);
- int offset = (y % 4);
-
- int cosVal = (4 - offset) * K_CosineTable[index]
- + offset * K_CosineTable[index + 1];
- return cosVal >> 2;
- }
- int ShiftSin(int y)
- {
- return ShiftCos(y + 270);
- }
有了这个三角函数的辅助:我们的最后的代码就是这个样子:
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-
-
-
-
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-
- void rotateImage (const unsigned char* src, int srcWidth, int srcHeight
- , unsigned char*& dst, int& dstWidth, int& dstHeight, int angle)
- {
-
-
- const int SHIFT = 13;
- dstWidth = ( abs (srcWidth*ShiftCos(angle))
- + abs (srcHeight*ShiftSin(angle))) >> SHIFT;
- dstHeight = ( abs (srcWidth*ShiftSin(angle))
- + abs (srcHeight*ShiftCos(angle))) >> SHIFT;
- dst = new unsigned char [dstWidth*dstHeight];
- int xcenter = srcWidth >> 1;
- int ycenter = srcHeight >> 1;
- int xnew = dstWidth >> 1;
- int ynew = dstHeight >> 1;
- const int xFix = ( xcenter <<8 ) - ((ynew * ShiftSin (angle)) >> 5 )
- - ((xnew * ShiftCos (angle)) >> 5) ;
- const int yFix = ( ycenter <<8 ) + ((xnew * ShiftSin (angle)) >> 5 )
- - ((ynew * ShiftCos (angle)) >> 5) ;
-
- int ox;
- int oy;
- int x;
- int y;
- int kx;
- int ky;
- int color [2][2];
- for (int j=0;j<dstHeight;j++)
- {
- for (int i=0;i<dstWidth;i++)
- {
- ox = ((i * ShiftCos (angle) + j * ShiftSin (angle)) >> 5) + xFix;
- oy = (((-1) * i * ShiftSin(angle) + j * ShiftCos (angle)) >> 5) + yFix;
- if ( (ox >> 8) <= srcWidth && (ox >> 8) >=0 && (oy >> 8)
- <= srcHeight && (oy >> 8) >= 0)
- {
- kx = ox >> 8;
- ky = oy >> 8;
- x = ox & 0xFF;
- y = oy & 0xFF;
- color[0][0] = src[ ky*srcWidth + kx ];
- color[1][0] = src[ ky*srcWidth + kx +1 ];
- color[0][1] = src[ (ky+1)*srcWidth + kx ];
- color[1][1] = src[ (ky+1)*srcWidth + kx+1 ];
- int final = (0x100 - x)*(0x100 - y)*color[0][0]
- + x*(0x100 - y)*color[1][0] + (0x100-x)*y*color[0][1] + x*y*color[1][1];
- final = final >> 16;
- if (final>255)
- final = 255;
- if (final<0)
- final = 0;
- dst [ j*dstWidth + i] = (unsigned char)final;
- }
- else
- {
- dst [j*dstWidth + i] = 0xff;
- }
- }
- }
- }
这里说明一下的是接口的定义,这里的和目标灰度图相关的参数都是引用类型的。表示都是输出的参数,因为图像旋转以后的大小会发生变化,函数外不是很方便事 先分配好内存,所以这里采用了就地分配的模式。内存分配在函数内部完成。虽然没有用ticks去最后测速,但是想来没有浮点数的计算,这里的效率还是比较 高的,当然这里一些细节的记录上还有可以再优化一下的,比如说这个常数5!!!Majic Number呵呵, 其实就是原来的那些数字都希望是左移8的, 所以三角函数中出来的数字需要左移5位!!除此以外就完全是公式的套用了 呵呵。
(hhygcy) |