Postupy: Použití matice barev k transformaci jedné barvy

GDI+ poskytuje Image a Bitmap třídy pro ukládání a manipulaci s obrázky. Image a Bitmap objekty ukládají barvu každého pixelu jako 32bitové číslo: 8 bitů pro červenou, zelenou, modrou a alfa. Každá ze čtyř složek je číslo od 0 do 255, přičemž 0 představuje žádnou intenzitu a 255 představuje plnou intenzitu. Alfa komponenta určuje průhlednost barvy: 0 je plně průhledná a 255 je plně neprůhledná.

Barevný vektor je 4 řazená kolekce členů formuláře (červená, zelená, modrá, alfa). Například barevný vektor (0, 255, 0, 255) představuje neprůhlenou barvu, která nemá červenou nebo modrou, ale má zelenou v plné intenzitě.

Další konvence pro reprezentaci barev používá číslo 1 pro plnou intenzitu. Použitím této konvence by byla barva popsaná v předchozím odstavci reprezentována vektorem (0, 1, 0, 1). GDI+ používá konvenci 1 jako plnou intenzitu při provádění barevných transformací.

U barevných vektorů můžete použít lineární transformace (otočení, měřítko a podobně) vynásobením barevných vektorů maticí 4×4. Nelze však použít 4×4 matici k provedení překladu (nelineární). Pokud ke každému barevnému vektoru přidáte fiktivní pátou souřadnici (například číslo 1), můžete pomocí matice 5×5 použít libovolnou kombinaci lineárních transformací a překladů. Transformace skládající se z lineární transformace následované překladem se nazývá affinová transformace.

Předpokládejme například, že chcete začít barvou (0.2, 0.0, 0.4, 1.0) a použít následující transformace:

1. Dvojitá červená komponenta

2. Přidejte 0,2 k červeným, zeleným a modrým komponentám.

Následující násobení matice provede dvojici transformací v uvedeném pořadí.

Prvky barevné matice se indexují (založené na nule) podle řádku a potom sloupce. Například položka v pátém řádku a třetím sloupci matice M je označena M[4][2].

Matice identit 5×5 (znázorněná na následujícím obrázku) má 1s na diagonále a 0s všude jinde. Pokud vynásobíte barevný vektor maticí identity, barevný vektor se nezmění. Pohodlný způsob, jak vytvořit matici transformace barev, je začít s maticí identity a provést malou změnu, která vytváří požadovanou transformaci.

Podrobnější diskuzi o maticích a transformacích najdete v tématu Souřadnicové systémy a transformace.

Příklad

Následující příklad vezme obrázek, který je všechny barvy (0.2, 0.0, 0.4, 1.0) a použije transformaci popsanou v předchozích odstavcích.

Následující obrázek znázorňuje původní obrázek vlevo a transformovaný obrázek vpravo.

Kód v následujícím příkladu používá k přebarvení následující kroky:

1. Inicializace objektu ColorMatrix

2. Vytvořte ImageAttributes objekt a předejte ColorMatrix objekt metodě SetColorMatrix objektu ImageAttributes .

3. ImageAttributes Předejte objekt metodě DrawImage objektuGraphics.

Image image = new Bitmap("InputColor.bmp");
ImageAttributes imageAttributes = new ImageAttributes();
int width = image.Width;
int height = image.Height;

float[][] colorMatrixElements = {
   new float[] {2,  0,  0,  0, 0},        // red scaling factor of 2
   new float[] {0,  1,  0,  0, 0},        // green scaling factor of 1
   new float[] {0,  0,  1,  0, 0},        // blue scaling factor of 1
   new float[] {0,  0,  0,  1, 0},        // alpha scaling factor of 1
   new float[] {.2f, .2f, .2f, 0, 1}};    // three translations of 0.2

ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(colorMatrixElements);

imageAttributes.SetColorMatrix(
   colorMatrix,
   ColorMatrixFlag.Default,
   ColorAdjustType.Bitmap);

e.Graphics.DrawImage(image, 10, 10);

e.Graphics.DrawImage(
   image,
   new Rectangle(120, 10, width, height),  // destination rectangle
   0, 0,        // upper-left corner of source rectangle
   width,       // width of source rectangle
   height,      // height of source rectangle
   GraphicsUnit.Pixel,
   imageAttributes);

Dim image As New Bitmap("InputColor.bmp")
Dim imageAttributes As New ImageAttributes()
Dim width As Integer = image.Width
Dim height As Integer = image.Height

' The following matrix consists of the following transformations:
' red scaling factor of 2
' green scaling factor of 1
' blue scaling factor of 1
' alpha scaling factor of 1
' three translations of 0.2
Dim colorMatrixElements As Single()() = { _
   New Single() {2, 0, 0, 0, 0}, _
   New Single() {0, 1, 0, 0, 0}, _
   New Single() {0, 0, 1, 0, 0}, _
   New Single() {0, 0, 0, 1, 0}, _
   New Single() {0.2F, 0.2F, 0.2F, 0, 1}}

Dim colorMatrix As New ColorMatrix(colorMatrixElements)

imageAttributes.SetColorMatrix(colorMatrix, ColorMatrixFlag.Default, ColorAdjustType.Bitmap)

e.Graphics.DrawImage(image, 10, 10)

e.Graphics.DrawImage( _
   image, _
   New Rectangle(120, 10, width, height), _
   0, _
   0, _
   width, _
   height, _
   GraphicsUnit.Pixel, _
   imageAttributes)

Probíhá kompilace kódu

Předchozí příklad je určen pro použití s model Windows Forms a vyžaduje PaintEventArgse, což je parametr Paint obslužné rutiny události.

Viz také

• Přebarvení obrázků
• Systém souřadnic a transformace