방법: 색 회전

아티클
08/09/2011

4차원 색 공간에서 회전을 시각적으로 표시하기는 어렵습니다. 색 구성 요소 중 하나가 고정되어 있다고 가정하면 좀 더 쉽게 회전을 시각적으로 나타낼 수 있습니다. 알파 구성 요소를 1(완전 불투명)로 고정한다고 가정합니다. 그러면 아래 그림과 같이 빨강, 녹색 및 파랑 구성 요소에 대한 축을 가진 3차원 색 공간을 시각적으로 나타낼 수 있습니다.

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색을 3차원 공간에 있는 점으로 생각할 수 있습니다. 예를 들어, 3차원 공간에서 점 (1, 0, 0)은 빨강을 나타내며 점 (0, 1, 0)은 녹색을 나타냅니다.

아래 그림에서는 색 (1, 0, 0)을 빨강-녹색 평면에서 60도 회전하면 어떻게 되는지를 보여 줍니다. 빨강-녹색 평면과 평행한 평면에서 회전하는 것은 파랑 구성 요소의 축을 중심으로 회전하는 것과 같습니다.

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아래 그림에서는 세 좌표축(빨강, 녹색, 파랑) 각각을 중심으로 회전하기 위해 색 매트릭스를 초기화하는 방법을 보여 줍니다.

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예제

아래 예제에서는 모두 같은 색(1, 0, 0.6)으로 되어 있는 이미지에 파랑 요소의 축을 중심으로 60도 회전하는 변환을 적용합니다. 회전은 빨강-녹색 평면과 평행한 평면에서 이루어집니다.

아래 그림에서 왼쪽은 원래 이미지이고 오른쪽은 색 회전을 적용한 이미지입니다.

색 회전

다음 그림에서는 아래 코드에서 수행되는 색 회전을 시각적으로 보여 줍니다.

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Private Sub RotateColors(ByVal e As PaintEventArgs)
    Dim image As Bitmap = New Bitmap("RotationInput.bmp")
    Dim imageAttributes As New ImageAttributes()
    Dim width As Integer = image.Width
    Dim height As Integer = image.Height
    Dim degrees As Single = 60.0F
    Dim r As Double = degrees * System.Math.PI / 180 ' degrees to radians
    Dim colorMatrixElements As Single()() = { _
       New Single() {CSng(System.Math.Cos(r)), _
                     CSng(System.Math.Sin(r)), 0, 0, 0}, _
       New Single() {CSng(-System.Math.Sin(r)), _
                     CSng(-System.Math.Cos(r)), 0, 0, 0}, _
       New Single() {0, 0, 2, 0, 0}, _
       New Single() {0, 0, 0, 1, 0}, _
       New Single() {0, 0, 0, 0, 1}}

    Dim colorMatrix As New ColorMatrix(colorMatrixElements)

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

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

    ' Pass in the destination rectangle (2nd argument), the upper-left corner 
    ' (3rd and 4th arguments), width (5th argument),  and height (6th 
    ' argument) of the source rectangle.
    e.Graphics.DrawImage( _
       image, _
       New Rectangle(150, 10, width, height), _
       0, 0, _
       width, _
       height, _
       GraphicsUnit.Pixel, _
       imageAttributes)
End Sub

private void RotateColors(PaintEventArgs e)
{
    Bitmap image = new Bitmap("RotationInput.bmp");
    ImageAttributes imageAttributes = new ImageAttributes();
    int width = image.Width;
    int height = image.Height;
    float degrees = 60f;
    double r = degrees * System.Math.PI / 180; // degrees to radians

    float[][] colorMatrixElements = { 
        new float[] {(float)System.Math.Cos(r),  (float)System.Math.Sin(r),  0,  0, 0},
        new float[] {(float)-System.Math.Sin(r),  (float)-System.Math.Cos(r),  0,  0, 0},
        new float[] {0,  0,  2,  0, 0},
        new float[] {0,  0,  0,  1, 0},
        new float[] {0, 0, 0, 0, 1}};

    ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(colorMatrixElements);

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

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

    e.Graphics.DrawImage(
       image,
       new Rectangle(150, 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);

}