Question

因此，在学习C ++的一步中，我决定尝试使用CImg实现mandelbrot集。这是我的程序：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <complex>

#define cimg_use_png
#include "CImg.h"

using namespace cimg_library;

const int MAX_ITER = 80;
const int WIDTH = 600;
const int HEIGHT = 400;
const int DEPTH = 1;
const int COLOR_SPECTRUM = 3;

const int RE_START = -2;
const int RE_END = 1;
const int IM_START = -1;
const int IM_END = 1;

double mandelbrot(const std::complex<double> &value) {
    std::complex<double> z(0, 0);
    int n = 0;
    while (abs(z) <= 2 && n < MAX_ITER){
        z = (z * z) + value;
        n += 1;
    }

    if(n == MAX_ITER) {
        return n;
    }

    return n + 1 - log(log2(norm(z)));
}

int main() {
    CImg<int> img(WIDTH, HEIGHT, DEPTH, COLOR_SPECTRUM, 0);
    img.RGBtoHSV();

    cimg_forXY(img, x, y) {
        std::complex<double> complex(RE_START + ((double)x / WIDTH) * (RE_END - RE_START),
                                     IM_START + ((double)y / HEIGHT) * (IM_END - IM_START));
        double m = mandelbrot(complex);

        int hue = (255 * m / MAX_ITER);
        int saturation = 255;
        int value = 0;
        if (m < MAX_ITER) {
            value = 255;
        }

        int color[] = { hue, saturation, value };
        img.draw_point(x, y, color);
    }

//    img.HSVtoRGB().display("Mandelbrot");
    img.HSVtoRGB().save_png("output/test.png");

    return 0;
}

我设法绘制出经典的曼德尔布罗特形状，但是后来我尝试实现平滑处理以摆脱难看的条纹。但我无法使其真正发挥作用。

严重的是，我不知道我在做什么，因为数学很难。

这就是我得到的

保存图像时也会收到此警告

[CImg] *** Warning ***[instance(600,400,1,3,0x104800000,non-shared)] 
CImg<int>::save_png(): Instance has pixel values in 
[-1.65164e+07,65025], probable type overflow in file 'output/test.png'.

因此，显然我在某处溢出，但我无法真正分辨出哪里。

如果有人可以帮助我并解释我在做什么，并指出我做过的所有错误事情，但以一种简单的方式，我将永远感激不已。

更新

因此，通过添加标准化步骤，我设法获得了更好的图像：

img.HSVtoRGB()
    .normalize(0, 255)
    .save_png("output/test.png");

溢出错误消失了。

但是HSV和RGB之间的转换似乎有问题。

所有白色都应该是黑色。

我正在编写的HSV值为255、255、0

但是它被转换为RGB，255、255、255，这是错误的。它应该转换为黑色。

更新2

正如Bob告诉我的那样，“色相”和“饱和度”不是0..100之间的数字，而是由0..1。之间的数字表示。

那是我最主要的错误，也是为什么我出了名而黑人变成了白人。通过更正该问题并进行小修正，鲍勃建议我现在得到：

Answer 1

在HSV颜色模型中，色调通常表示为角度，以度[0°，360°）为单位，而饱和度和 value < / em>的范围是[0，1]。

一种解决已发布代码的方法是调整存储在img中的值及其类型。

CImg<double> img(WIDTH, HEIGHT, DEPTH, COLOR_SPECTRUM, 0); // ^^^^^^ I guess a float could be enough // img.RGBtoHSV(); Here, is useless. CImg has no notion of the color space cimg_forXY(img, x, y) { std::complex<double> c(/* Get real and imaginary part from x and y */); double m = mandelbrot(c); double color[] = { // ^^^^^^ 360.0 * m / MAX_ITER, // hue 1.0, // saturation (m < MAX_ITER) ? 1.0 : 0.0 // value }; img.draw_point(x, y, color); } img.HSVtoRGB().normalize(0, 255).save_png("output/test.png");

还请注意，您可以在mandelbrot()中使用

while (std::norm(z) <= 4 && n < MAX_ITER) // { // ^^^^^^^^^^^^^^^^^ To avoid a sqrt at every iteration // See e.g. https://linas.org/art-gallery/escape/smooth.html for this: return n + 1 - std::log2( std::log( std::norm(z) ) * 0.5 ); }

无法使用CImg

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