Question

我正在尝试将double值（介于0和1之间）转换为RGB Color。在下面的代码中，您可以看到我尝试做什么，但我觉得这个算法有问题。我没有得到所有的颜色。当我从double转换为int或者我不确定时，可能有松散的信息...但是请看看它，如果你有任何建议或任何其他方法（经过验证的方法），请告诉我：

    private Color generateRGB(double X)
    {
        Color color;
        if (X >= 0.5) //red and half of green colors
        {
            int Red = (int)((2 * X - 1) * 255);
            int Green = (int)((2 - 2 * X) * 255);
            int Blue = 0;
            color = Color.FromArgb(Red, Green, Blue);
        }
        else  // blue and half of green colors
        {
            int Red = 0;
            int Green = (int)((2 * X) * 255);
            int Blue = (int)((1 - 2 * X) * 255);
            color = Color.FromArgb(Red, Green, Blue);
        }
        return color;
    }

这是表达我想要做的最好的图像。

https://www.dropbox.com/s/bvs3a9m9nc0rk5e/20131121_143044%20%281%29.jpg

[更新]

这就是我的表现，这似乎是一个很好的解决方案。请看看它并告诉我天气这是更好的代表性（也许那些对色彩空间有更好了解的人可以给出反馈）

我从这里使用了HSVtoRGB转换算法：http://www.splinter.com.au/converting-hsv-to-rgb-colour-using-c/。知道我的值是[0,1]间隔，我m extending this interval to [0, 360] in order to use the algorithm for converting HSV to RGB. I m使用s和v等于1在我的情况下。以下是更好解释的代码。

        private Color generateRGB(double X)
        {
            Color color;

            int red;
            int green;
            int blue;
            HsvToRgb(X*360,1,1,out red,out green,out blue);

            color = Color.FromArgb(red, green, blue);

            return color;
        }

Answer 1

在你的一条评论中，你说：＆＃34; no我的目的是包括所有的颜色，我不想赞成他们中的任何一种。简单地说，我想要将双值转换为RGB颜色的最佳方法＆＃34;

因此，您并不关心double和Color之间的实际关系，并且您不希望对double中的Color值进行操作一种与他们的Color同行一致的方式。在这种情况下，事情比你预期的要容易。

我可能会提醒您，RGB颜色由3个字节组成，但由于组合原因，.NET BCL类int提供3个组件作为double值。

所以你有3个字节！ float占用8个字节。如果我的假设是正确的，那么在这个答案的最后你可能会考虑StructLayoutAttribute作为一个更好的候选人（当然，如果一个较小的足迹对你很重要）。

足够的聊天，对实际问题。我即将布局的方法与数学和内存管理和编码没有那么多联系。

您是否听说过FieldOffsetAttribute属性及其随行人员CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles属性？万一你没有被他们敬畏。

假设你有一个结构，我们称之为public struct CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles { public byte R; public byte G; public byte B; public double AsDouble; }。让我们说它包含4个公共字段，如下所示：

现在，假设您希望以这样的方式编排编译器和即将发生的运行时，以便G，B和AsDouble字段（每个占用1个字节）连续布局并且struct字段在它们的前3个字节中重叠它们并继续它自己的，仅保留5个字节。你是怎么做到的？

使用上述属性指定：

您控制R布局的事实（小心，功能强大，责任重大）
G，B和struct从byte内的第0,1第1和第2个字节开始的事实（因为我们知道AsDouble占据了struct 1个字节）mscorlib.dll也从System.Runtime.InteropServices内的第0个字节开始。

属性位于[StructLayout(LayoutKind.Explicit)] public struct CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles { [FieldOffset(0)] public byte R; [FieldOffset(1)] public byte G; [FieldOffset(2)] public byte B; [FieldOffset(0)] public double AsDouble; }命名空间下的struct，您可以在此处StructLayout和FieldOffset了解这些属性。

所以你可以实现所有这些：

public static double ToDouble(this Color @this) {

    CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles denom = new CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles ();

    denom.R = (byte)@this.R;
    denom.G = (byte)@this.G;
    denom.B = (byte)@this.B;

    double result = denom.AsDouble;
    return result;

}

public static Color ToColor(this double @this) {

    CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles denom = new CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles ();

    denom.AsDouble = @this;

    Color color = Color.FromArgb (
        red: denom.R,
        green: denom.G,
        blue: denom.B
    );
    return color;

}

这里的for (int x = 0; x < 255; x++) { for (int y = 0; y < 255; y++) { for (int z = 0; z < 255; z++) { var c1 = Color.FromArgb (x, y, z); var d1 = c1.ToDouble (); var c2 = d1.ToColor (); var x2 = c2.R; var y2 = c2.G; var z2 = c2.B; if ((x != x2) || (y != y2) || (z != z2)) Console.Write ("1 error"); } } }（有点）实例中的内存是什么样的：

Diagram showing memory details of converter struct

除了几种扩展方法之外，有什么更好的方式来包装它：

double

我也对此进行了测试，以确保它具有防弹功能，据我所知，您不必担心任何事情：

完成后不会产生任何错误。

修改

在我开始编辑之前：如果你研究double encoding standard一点（这在所有语言，框架和最可能的大多数处理器之间是通用的）你将得出结论（我也测试过）通过迭代通过8字节双精度的3个最低有效字节（24个最低有效位）的所有组合，这就是我们在这里正在做的事情，你将得到double.Epsilon * (256 * 3 - 1)值，这些值在数学上受到0位于低端，double.Epsilon * (256 * 3 - 1)位于另一端（包含）。当然，如果剩下的更重要的5个字节用2²⁴ s填充，那就是这样。

如果它已经不清楚，double是一个非常小的数字，人们甚至无法发音。你对发音的最佳看法是：它是0和最小正8.28904556439245E-317大于256 * 3（非常小）之间的产品，或者它是否更适合你：2²⁴。

在该范围内，您会发现您的double正是0＆＃34;连续＆＃34; double值，以2²⁴开头，以最小0 .. double.Epsilon * (2²⁴ - 1)距离分隔。

通过数学（逻辑值）操作（而不是通过直接内存寻址），您可以轻松地将0 .. 1个数字范围从原始double.Epsilon扩展到ε。

这就是我所说的：

不要将e（或double.Epsilon）误认为是指数字母0。 N在某种程度上是它的微积分对应物的表示，它可能意味着最大实数大于N。

所以，为了确保我们为编码做好准备，让我们回顾一下这里发生的事情：

我们2²⁴（double为0）ε * (N-1)个数字从ε开始，以double.Epsilon结尾（其中double }，或0最小struct大于double[] allDoubles = new double[256 * 256 * 256]; double cursor = 0; int index = 0; for (int r = 0; r < 256; r++) for (int g = 0; g < 256; g++) for (int b = 0; b < 256; b++) { allDoubles[index] = cursor; index++; cursor += double.Epsilon; }）。

从某种意义上说，我们创建的struct实际上只是帮助我们做到这一点：

N

那么，为什么我们会遇到R的所有麻烦？因为它更快，因为它不涉及任何数学运算，并且我们能够根据G，{{1}随机访问B值中的任何一个}}和0输入。

现在，转到线性转换位。

我们现在要做的只是一些数学运算（因为它涉及浮点运算需要更长时间才能计算，但是会成功地将我们的双精度范围扩展到1和{之间的均匀分布范围。 {1}}）：

在我们之前创建的struct中，我们将重命名AsDouble字段，将其设为私有，并创建一个名为AsDouble的新属性来处理转换（两者都有）方式）：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)] public struct CommonDenominatorBetweenColoursAndDoubles { [FieldOffset(0)] public byte R; [FieldOffset(1)] public byte G; [FieldOffset(2)] public byte B; // we renamed this field in order to avoid simple breaks in the consumer code [FieldOffset(0)] private double _AsDouble; // now, a little helper const private const int N_MINUS_1 = 256 * 256 * 256 - 1; // and maybe a precomputed raw range length private static readonly double RAW_RANGE_LENGTH = double.Epsilon * N_MINUS_1; // and now we're adding a property called AsDouble public double AsDouble { get { return this._AsDouble / RAW_RANGE_LENGTH; } set { this._AsDouble = value * RAW_RANGE_LENGTH; } } }

您会惊喜地发现我在 EDIT 之前提出的测试仍然正常工作，这个新增功能，因此您有0％的信息丢失，现在双打的范围是同等地延伸到0 .. 1。

Answer 2

如上文评论中所述，您绘制的公式不满足您统一跨越整个颜色范围的条件。我相信这应该有效（不是迄今为止唯一可行的解决方案）：

* 编辑：修正了公式，之前没有生成所有可能的颜色

int red = Math.Min((int)(X * 256), 255);
int green = Math.Min((int)((X * 256 - red) * 256), 255);
int blue = Math.Min((int)(((X * 256 - red) * 256 - green) * 256), 255);

Math.Min用于将边界方案修复为X -> 1D

在c＃中将double值转换为RGB Color

2 个答案: