Вращающиеся цвета

Поворот в четырехмерном цветовом пространстве трудно визуализировать. Мы можем упростить визуализацию поворота, согласившись сохранять один из компонентов цвета фиксированным. Предположим, мы согласились сохранять альфа-компонент равным в 1 (полностью непрозрачным). После этого можно визуализировать трехмерное цветовое пространство с осями, соответствующими красному, зеленому и синему компонентам, как показано на рисунке ниже.

Цвет можно рассматривать как точку в трехмерном пространстве. Например, точка с координатами (1, 0, 0) в пространстве представляет красный цвет, а точка с координатами (0, 1, 0) — зеленый цвет.

На рисунке ниже показано, что означает поворот цвета (1, 0, 0) на 60 градусов в плоскости "красный-зеленый". Поворот в плоскости, параллельной плоскости "красный-зеленый", можно рассматривать как поворот вокруг оси синего компонента.

На следующем рисунке показано, как инициализировать цветовую матрицу для выполнения поворотов вокруг каждой из трех осей координат (красная, зеленая, синяя).

В следующем примере берется изображение, состоящее полностью из одного цвета (1, 0, 0,6), и к нему применяется поворот на 60 градусов вокруг оси синего компонента. Угол поворота смеется в плоскости, параллельной плоскости Red-Green.

Image            image(L"RotationInput.bmp");
ImageAttributes  imageAttributes;
UINT             width = image.GetWidth();
UINT             height = image.GetHeight();
REAL             degrees = 60;
REAL             pi = acos(-1);  // the angle whose cosine is -1.
REAL             r = degrees * pi / 180;  // degrees to radians

ColorMatrix colorMatrix = {
   cos(r),  sin(r), 0.0f, 0.0f, 0.0f,
   -sin(r), cos(r), 0.0f, 0.0f, 0.0f,
   0.0f,    0.0f,   1.0f, 0.0f, 0.0f,
   0.0f,    0.0f,   0.0f, 1.0f, 0.0f,
   0.0f,    0.0f,   0.0f, 0.0f, 1.0f};
   
imageAttributes.SetColorMatrix(
   &colorMatrix, 
   ColorMatrixFlagsDefault,
   ColorAdjustTypeBitmap);
   
graphics.DrawImage(&image, 10, 10, width, height);

graphics.DrawImage(
   &image, 
   Rect(130, 10, width, height),  // destination rectangle 
   0, 0,        // upper-left corner of source rectangle 
   width,       // width of source rectangle
   height,      // height of source rectangle
   UnitPixel,
   &imageAttributes);

На следующем рисунке показано исходное изображение слева и изображение с повернутой цветом справа.

Поворот цвета, выполненный в предыдущем примере кода, можно визуализировать следующим образом.