iOS如何计算曲线所包含的像素数/面积？

Question

我有一条任意形状的曲线，包围了一些区域。 我想估算曲线在iPhone / iPad屏幕上的像素数。我该怎么办？

• 曲线定义为点的连续x / y坐标。
• 曲线已关闭。
• 用户的触摸（touchesMoved方法）和I绘制曲线 不知道它的样子

我想用某种方式用颜色填充闭合曲线，然后在屏幕截图中计算这种颜色的像素数。这意味着我需要知道如何以编程方式用颜色填充闭合曲线。

还有其他一些我没想过的方法吗？

谢谢！

Answer 1

让我们通过创建一个包围曲线的Quartz路径来实现。然后我们将创建一个位图上下文并填充该上下文中的路径。然后我们可以检查位图并计算填充的像素。我们将这一切都包含在一个方便的功能中：

static double areaOfCurveWithPoints(const CGPoint *points, size_t count) {

首先我们需要创建路径：

    CGPathRef path = createClosedPathWithPoints(points, count);

然后我们需要获取路径的边界框。 CGPoint坐标不必是整数，但是位图必须具有整数尺寸，因此我们将得到一个至少与路径边界框一样大的整数边界框：

    CGRect frame = integralFrameForPath(path);

我们还需要决定制作位图的宽度（以字节为单位）：

    size_t bytesPerRow = bytesPerRowForWidth(frame.size.width);

现在我们可以创建位图：

    CGContextRef gc = createBitmapContextWithFrame(frame, bytesPerRow);

位图在创建时用黑色填充。我们将用白色填充路径：

    CGContextSetFillColorWithColor(gc, [UIColor whiteColor].CGColor);
    CGContextAddPath(gc, path);
    CGContextFillPath(gc);

现在我们已经完成了路径，所以我们可以释放它：

    CGPathRelease(path);

接下来，我们将计算已填充的区域：

    double area = areaFilledInBitmapContext(gc);

现在我们已经完成了位图上下文，所以我们可以发布它：

    CGContextRelease(gc);

最后，我们可以返回我们计算的区域：

    return area;
}

嗯，这很容易！但我们必须编写所有这些辅助函数。让我们从顶部开始吧。创建路径是微不足道的：

static CGPathRef createClosedPathWithPoints(const CGPoint *points, size_t count) {
    CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
    CGPathAddLines(path, NULL, points, count);
    CGPathCloseSubpath(path);
    return path;
}

获取路径的整数边界框也很简单：

static CGRect integralFrameForPath(CGPathRef path) {
    CGRect frame = CGPathGetBoundingBox(path);
    return CGRectIntegral(frame);
}

要选择位图的每行字节数，我们可以使用路径边界框的宽度。但我认为Quartz喜欢将位图设置为两倍的强大倍数。我没有对此做过任何测试，所以你可能想要试验一下。现在，我们将宽度四舍五入为64的下一个最小倍数：

static size_t bytesPerRowForWidth(CGFloat width) {
    static const size_t kFactor = 64;
    // Round up to a multiple of kFactor, which must be a power of 2.
    return ((size_t)width + (kFactor - 1)) & ~(kFactor - 1);
}

我们使用计算的大小创建位图上下文。我们还需要翻译坐标系的原点。为什么？因为路径边界框的原点可能不在（0,0）。

static CGContextRef createBitmapContextWithFrame(CGRect frame, size_t bytesPerRow) {
    CGColorSpaceRef grayscale = CGColorSpaceCreateDeviceGray();
    CGContextRef gc = CGBitmapContextCreate(NULL, frame.size.width, frame.size.height, 8, bytesPerRow, grayscale, kCGImageAlphaNone);
    CGColorSpaceRelease(grayscale);
    CGContextTranslateCTM(gc, -frame.origin.x, -frame.origin.x);
    return gc;
}

最后，我们需要编写实际计算填充像素的辅助对象。我们必须决定我们想要计算像素的方式。每个像素由一个无符号的8位整数表示。黑色像素为0.白色像素为255.中间的数字为灰色阴影。当使用灰色像素填充它时，Quartz会对路径边缘进行反锯齿处理。所以我们必须决定如何计算这些灰色像素。

一种方法是定义一个阈值，如128.任何等于或高于阈值的像素都算作填充;剩下的数量都算不了。

另一种方法是将灰色像素计算为部分填充，并将该部分填充加起来。因此，两个完全半填充的像素被组合并计为单个完全填充的像素。让我们这样做：

static double areaFilledInBitmapContext(gc) {
    size_t width = CGBitmapContextGetWidth(gc);
    size_t height = CGBitmapContextGetHeight(gc);
    size_t stride = CGBitmapContextGetBytesPerRow(gc);
    uint8_t *pixels = CGBitmapContextGetData(gc);
    uint64_t coverage = 0;
    for (size_t y = 0; y < height; ++y) {
        for (size_t x = 0; x < width; ++x) {
            coverage += pixels[y * stride + x];
        }
    }
    return (double)coverage / UINT8_MAX;
}

您可以找到this gist中捆绑的所有代码。

Answer 2

我会把图画作为CGIMage抓住......

（CGBitmapContextCreateImage（UIGraphicsGetCurrentContext（））;

然后，如上所述，使用“Flood Fill”方法来计算像素。 （Google Flood Fill）