Практическое руководство. Поворот цветов

Обновлен: Ноябрь 2007

Поворот в четырехмерном цветовом пространстве достаточно сложно визуализировать. Эту задачу можно упростить, если договориться сохранять один из компонентов цвета неизменным. Предположим, нам требуется сохранить альфа-компонент неизменным и равным 1 (полная непрозрачность). Тогда можно представить трехмерное цветовое пространство с координатными осями, соответствующими красному, зеленому и синему компонентам цвета, как это показано ниже на рисунке.

Цвет можно рассматривать как некоторую точку в этом трехмерном цветовом пространстве. Например, точка (1, 0, 0) этого пространства соответствует красному цвету, а точка (0, 1, 0) — зеленому цвету.

На следующем рисунке демонстрируется поворот цвета (1, 0, 0) на 60 градусов в плоскости "красный-зеленый". Поворот в плоскости "красный-зеленый" может рассматриваться как поворот относительно оси "синий".

На следующем рисунке показано, как создать матрицу цветов для выполнения поворотов относительно каждой из трех координатных осей (красный, зеленый, синий).

Пример

В следующем примере к изображению, содержащему только один цвет (1; 0; 0,6), применяется поворот на 60 градусов относительно оси, соответствующей синему компоненту цвета. Угол поворота лежит в плоскости, параллельной плоскости "красный-зеленый".

На следующем рисунке показаны как исходное изображение (слева), так и преобразованное изображение (справа).

Следующий рисунок иллюстрирует поворот цветов, выполняемый в приведенном ниже коде.

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);

}

Компиляция кода

Предыдущий пример предназначен для работы с Windows Forms, для него необходим объект PaintEventArgse, передаваемый в качестве параметра обработчику события Paint. Подставьте вместо RotationInput.bmp имя имеющегося на вашем компьютере файла изображения и путь к нему.

См. также

Ссылки

ColorMatrix

ImageAttributes

Другие ресурсы

Объекты Graphics и Drawing в Windows Forms

Перекрашивание изображений