C++图像处理 -- 图像颜色混合（中）

阅读提示：

    《C++图像处理》系列以代码清晰，可读性为主，全部使用C++代码。

    《Delphi图像处理》系列以效率为侧重点，一般代码为PASCAL，核心代码采用BASM。

    尽可能保持二者内容一致，可相互对照。

    本文代码必须包括《C++图像处理 -- 数据类型及公用函数》文章中的BmpData.h头文件。

 

     文章《C++图像处理 -- 图像颜色混合（上）》发表后，获得了很多朋友的好评，特别是喜爱研究图形编程的朋友。还有几位好友给我发了邮件，有位朋友在来信中说，虽然Photoshop图层混合模式的原理及公式网上都能搜索到，但大都是一些概念性的东西，很少有具体实现代码，特别是准确性比较高的实现代码。还有朋友问不用GDI+，其它图形数据是否也能用文章中代码进行颜色混合（这位可能是初学者）。

    本文在《C++图像处理 -- 图像颜色混合（上）》基础上作一些优化，如ColorMix函数，主要是为了较详细地阐明颜色混合模式的原理，本文将重新改写该函数。另外，对染色函数也进行了速度上的优化。为了避免去《C++图像处理 -- 图像颜色混合（上）》查找一些数据类型和函数，下面将所有未修改的代码也复制在这里，当然，要搞清楚颜色混合模式的原理或了解运算公式，还得去看《C++图像处理 -- 图像颜色混合（上）》：

//---------------------------------------------------------------------------typedef FLOATBWParams, *PBWParams;// 黑白调整缺省参数：红，黄，绿，洋红，蓝，青CONST INT _BWDefault[] = {410, 614, 410, 819, 205, 614};enum{BWIndexBlue= 0x40000,BWIndexGreen= 0x20000,BWIndexRed= 0x00000};enum{IndexBlue= 0x00000,IndexGreen= 0x10000,IndexRed= 0x20000};typedef union // 颜色分量交换结构{INT tmp;// 交换时用的临时变量struct{SHORT value;// 颜色分量值SHORT index;// 颜色分量索引};}RGBIndex;//---------------------------------------------------------------------------// 交换像素分量FORCEINLINEVOID SwapRgb(RGBIndex &a, RGBIndex &b){a.tmp ^= b.tmp;b.tmp ^= a.tmp;a.tmp ^= b.tmp;}//---------------------------------------------------------------------------// 获取黑白灰度FORCEINLINEINTGetBWGray(CONST PARGBQuad pixel, CONST PINT bwParams){RGBIndex max, mid, min;min.tmp = pixel->Blue | BWIndexBlue;mid.tmp = pixel->Green | BWIndexGreen;max.tmp = pixel->Red | BWIndexRed;if (max.value < mid.value)SwapRgb(max, mid);if (max.value < min.value)SwapRgb(max, min);if (min.value > mid.value)SwapRgb(min, mid);return (((max.value - mid.value) * bwParams[max.index] +(mid.value - min.value) * bwParams[max.index + mid.index - 1] +512) >> 10) + min.value;}//---------------------------------------------------------------------------VOID ColorMix(PARGBQuad pd, CONST PARGBQuad ps, INT gray){// 灰度计算常数：蓝，绿、红CONST INT ys[3] = {113, 604, 307};RGBIndex max, mid, min;min.tmp = ps->Blue | IndexBlue;mid.tmp = ps->Green | IndexGreen;max.tmp = ps->Red | IndexRed;if (max.value < mid.value)SwapRgb(max, mid);if (max.value < min.value)SwapRgb(max, min);if (min.value > mid.value)SwapRgb(min, mid);INT max_min = max.value - min.value;// 饱和度为0，返回灰度if (max_min == 0){pd->Blue = pd->Green = pd->Red = gray;return;}INT mid_min = mid.value - min.value;INT newMax, newMid, newMin;gray <<= 10;newMax = (gray + (max_min - mid_min) * ys[mid.index] + max_min * ys[min.index] + 512) >> 10;newMin = newMax - max_min;if (newMax > 255){INT hueCoef = (mid_min << 10) / max_min;INT v0 = (ys[mid.index] * hueCoef) >> 10;INT v1 = ys[min.index] + ys[mid.index] - v0;newMin = (gray - (ys[max.index] + v0) * 255 + (v1 >> 1)) / v1;newMid = newMin + (((255 ^ newMin) * hueCoef + 512) >> 10);newMax = 255;}else if (newMin < 0){INT hueCoef = (mid_min << 10) / max_min;INT tmp = ys[max.index] + ((ys[mid.index] * hueCoef + 512) >> 10);newMax = (gray + (tmp >> 1)) / tmp;newMid = (newMax * hueCoef + 512) >> 10;newMin = 1;}elsenewMid = newMin + mid_min;((LPBYTE)pd)[max.index] = newMax;((LPBYTE)pd)[mid.index] = newMid;((LPBYTE)pd)[min.index] = newMin;}//---------------------------------------------------------------------------// 图像黑白调整。// 调整参数bwParams为元素数等于6的数组指针，分别为红，黄，绿，青，蓝，洋红VOID ImageBlackWhite(BitmapData *data, CONST PBWParams bwParams = NULL){// 拷贝像素灰度参数，并交换青色和洋红色INT params[6], *pparams;if (bwParams){for (INT i = 0; i < 6; i ++)params[i] = (INT)(bwParams[i] * 1024 + 0.5);params[3] ^= params[5];params[5] ^= params[3];params[3] ^= params[5];pparams = params;}elsepparams = (INT*)_BWDefault;PARGBQuad p = (PARGBQuad)data->Scan0;INT dataOffset = (data->Stride >> 2) - (INT)data->Width;for (UINT y = 0; y < data->Height; y ++, p += dataOffset){for (UINT x = 0; x < data->Width; x ++, p ++){INT gray = GetBWGray(p, pparams);p->Blue = p->Green = p->Red =(gray & ~0xff) == 0? gray : gray > 255? 255 : 0;}}}//---------------------------------------------------------------------------VOID ImageTint(BitmapData *grayData, ARGB color){ARGBQuad colorTable[256];PARGBQuad p = colorTable;for (INT i = 0; i < 256; i ++, p ++){ColorMix(p, (PARGBQuad)&color, i);p->Alpha = 255;}p = (PARGBQuad)grayData->Scan0;INT dataOffset = (grayData->Stride >> 2) - (INT)grayData->Width;for (UINT y = 0; y < grayData->Height; y ++, p += dataOffset){for (UINT x = 0; x < grayData->Width; x ++, p ++){p->Color = colorTable[p->Blue].Color;}}}//---------------------------------------------------------------------------// 图像颜色模式混合VOID ImageColorMixer(BitmapData *dest, CONST BitmapData *source){PARGBQuad pd, ps;UINT width, height;INT dstOffset, srcOffset;GetDataCopyParams(dest, source, width, height, pd, ps, dstOffset, srcOffset);for (UINT y = 0; y < height; y ++, pd += dstOffset, ps += srcOffset){for (UINT x = 0; x < width; x ++, pd ++, ps ++){ColorMix(pd, ps, GetBWGray(pd, (PINT)_BWDefault));}}}//---------------------------------------------------------------------------

    改写后的ColorMix函数全部采用定点数运算。而染色函数ImageTint采用了查表法，一次性计算一个256色灰度的染色表，只需以灰度图象各个像素的灰度值为下标进行直接赋值即可，比起未修改前的逐像素调用ColorMix函数计算染色值，无疑是大大提高了运行效率。

    本文下篇将着重进行颜色混合模式功能的完善。

 

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