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6.8 KiB
C++
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#include <cmath> // sqrt() sin() cos()
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#include <vector> // std::vector
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#include <stdexcept> // std::domain_error()
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namespace
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{
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#ifndef M_PI /* for vc2005 */
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#define M_PI 3.14159265358979323846
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#endif
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bool inside_polygon_(
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double radius, int odd_diameter, double xp, double yp, int polygon_num, double degree)
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{
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double radian = degree * M_PI / 180.0,
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add_radian = 2.0 * M_PI / polygon_num,
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x1 = 0, y1 = 0, x2, y2,
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xa = -odd_diameter,
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xb = -odd_diameter;
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for (int ii = 0; ii <= polygon_num; ++ii,
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radian += add_radian, x1 = x2, y1 = y2) {
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/* (x2,y2)は(0,0)を原点とした正多角形の各頂点 */
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/* 注意:参照の図形と 計算結果の図形は左右反転する。
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そのため結果画像は左からCW回転となってしまう。
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数学的開始点(右)及び回転方向(CCW)とするため、
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内部で上下左右反転する。
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*/
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x2 = -radius * cos(radian);
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y2 = -radius * sin(radian);
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/* 線分をみるので、loop次へ */
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if (ii <= 0) {
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continue;
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}
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/* ypのy scanline上で交差
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((y2==y1==yp)の場合も)しない線分なら次へ */
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if (!(((y1 <= yp) && (yp <= y2)) ||
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((y2 <= yp) && (yp <= y1)))) {
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continue;
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}
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/* 水平線分上 */
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if (y2 == y1) {
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if (((x1 <= xp) && (xp <= x2)) ||
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((x2 <= xp) && (xp <= x1))) {
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return true;
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} else {
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return false;
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} /* 水平範囲外 */
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}
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/* 初めの交差 */
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if (xa == -odd_diameter) {
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/* (x2 - x1)/(y2 - y1)=(xa - x1)/(yp - y1);
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(xa - x1)=(yp - y1)*(x2 - x1)/(y2 - y1); */
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xa = (yp - y1) * (x2 - x1) / (y2 - y1) + x1;
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} else
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/* 2番目の交差 */
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if (xb == -odd_diameter) {
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xb = (yp - y1) * (x2 - x1) / (y2 - y1) + x1;
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if (((xa <= xp) && (xp <= xb)) ||
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((xb <= xp) && (xp <= xa))) {
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return true;
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} else {
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return false;
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} /* 水平範囲外 */
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}
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}
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return false;
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}
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/* 円錐型(1==curve)に減衰分布する２次元配列を生成する */
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//bool attenuation_distribution_(
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void attenuation_distribution_(
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std::vector<std::vector<double>> &lens_matrix, std::vector<int> &lens_offsets, std::vector<double *> &lens_starts, std::vector<int> &lens_sizes, int &odd_diameter, const double radius /* =1.01 円半径(Pixel単位)1より大きい値 */
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,
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const double curve /* =1. 0:無 0<.<1.0:減 1.0:リニア 1.0<:増 */
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,
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const int polygon_num /* =2 2:円 3<=:円内接多角形(中心右始) */
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,
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const double degree /* =0. 多角形開始角度(傾き)(反時計回り) */
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)
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{
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/*
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double radius
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影響の半径
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1より大きい浮動小数値
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diameterはこの値から自動設定する
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double curve
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中心から周辺への下り具合(デフォルトは1)
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光り拡散の強弱
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zeroでない浮動小数値
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*/
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/*
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lens_offsetsとlens_sizesで影響範囲を表わすmatrixを表わす
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radiusは影響円の半径
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matrix(縦横)サイズ(lens_offsets.size())は
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円(radius)が入る最小整数値でかつ、
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1以上の奇数(1,3,5,...)値
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影響は上下反転、左右反転するので注意、以下説明図
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y
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^
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| |\
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| | \
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| | * >
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| |\ | /
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|
| | \ |/
|
|
| | * >P
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|
| | / |\
|
|
| |/ | \
|
|
| | * >
|
|
| | /
|
|
| |/
|
|
--+--------------------------------------> x
|
|
y
|
|
|
|
^
|
|
| -----------
|
|
| \ * /
|
|
| \ /
|
|
| ----------P----------
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| \ * / \ * /
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| \ / \ /
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| v v
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--+--------------------------------------> x
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| P : Target pixel
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| <,/,\,| : 影響範囲
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| * : 描画の結果
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*/
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/* --- 散光の力がゼロだと画像に対する変化はない ----- */
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if (0.0 == curve) {
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//return false;
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throw std::domain_error("curve is zero");
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}
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/* --- 直径は、半径(radius)の2倍より大きい整数値 ---- */
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odd_diameter = static_cast<int>(ceil(radius * 2.0));
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/* --- 直径が1Pixel以下は画像に対する変化はない ----- */
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if (odd_diameter <= 1) {
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//return false;
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throw std::domain_error("diameter is equal less than 1");
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}
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/* --- 中心pixelが必要なので、奇数(1,3,5...)にする -- */
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if (0 == (odd_diameter % 2)) {
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++odd_diameter;
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}
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/* --- Memory確保or再利用 --------------------------- */
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lens_matrix.resize(odd_diameter);
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for (int yy = 0; yy < odd_diameter; ++yy) {
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lens_matrix.at(yy).resize(odd_diameter);
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}
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lens_offsets.resize(odd_diameter);
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lens_starts.resize(odd_diameter);
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lens_sizes.resize(odd_diameter);
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/* --- 1.円のレンズmatrix生成
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2.scanlineスタート位置とスタートポインタのセット
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3.scanlineサイズのセット -------------------- */
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/* --- scanlineスタート位置とscanlineサイズ生成 --- */
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double yp = 0.5 - (odd_diameter / 2.0); /* matrix中心からのy距離 */
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for (int yy = 0; yy < odd_diameter; ++yy, yp += 1.0) {
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lens_offsets.at(yy) = -1; /* 初期値 */
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lens_starts.at(yy) = 0; /* 初期値 */
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|
lens_sizes.at(yy) = -1; /* 初期値 */
|
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double xp = 0.5 - (odd_diameter / 2.0); /* matrix中心からのx距離 */
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for (int xx = 0; xx < odd_diameter; ++xx, xp += 1.0) {
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const double length = sqrt(xp * xp + yp * yp);
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if ((length <= radius) &&
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((polygon_num < 3) ||
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inside_polygon_(
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radius, odd_diameter,
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xp, yp, polygon_num, degree))) { /* 影響内 */
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/* 1.円のレンズmatrix生成 */
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/* 中心が1で外郭が0その間をリニアに */
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double val = 1.0 - (length / radius);
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/* 光の減衰の様子をGamma曲線で指定する */
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/* 0<.<1.0:光減 1.0:リニア 1.0<:光増 */
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val = pow(val, 1.0 / curve);
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/* 影響内は値を設定 */
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lens_matrix.at(yy).at(xx) = val;
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/* 2.scanlineスタート位置(ポインタ)のセット */
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if (lens_offsets.at(yy) < 0) {
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/* 半径内に入った瞬間その位置を記録 */
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lens_offsets.at(yy) = xx;
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lens_starts.at(yy) = &lens_matrix.at(yy).at(xx);
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}
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} else { /* 影響外 */
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/* 1.円のレンズmatrix生成 */
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/* 影響外はゼロ */
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lens_matrix.at(yy).at(xx) = 0.0;
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/* 3.scalineサイズのセット */
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if ((0 <= lens_offsets.at(yy)) &&
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(lens_sizes.at(yy) < 0)) {
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/* 半径内を出た瞬間そこまでのサイズを記録 */
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lens_sizes.at(yy) = xx - lens_offsets.at(yy);
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}
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}
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|
}
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/* scanlineの最後までが半径内のとき */
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if ((0 <= lens_offsets.at(yy)) && (lens_sizes.at(yy) < 0)) {
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lens_sizes.at(yy) = odd_diameter - lens_offsets.at(yy);
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}
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}
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/* matrixの値を正規化 */
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double total = 0.0;
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for (unsigned int yy = 0; yy < lens_matrix.size(); ++yy) {
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for (unsigned int xx = 0; xx < lens_matrix.at(yy).size(); ++xx) {
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total += lens_matrix.at(yy).at(xx);
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}
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|
}
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|
for (unsigned int yy = 0; yy < lens_matrix.size(); ++yy) {
|
|
for (unsigned int xx = 0; xx < lens_matrix.at(yy).size(); ++xx) {
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|
lens_matrix.at(yy).at(xx) /= total;
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|
}
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|
}
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//return true;
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}
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}
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