如何基于简单的多边形绘制图像？

Question

我想将一个大致矩形的区域复制到一个矩形区域。例如：

两个区域都由角点定义。一般方向保持不变（没有翻转等）。

简单地旋转源图像不起作用，因为相对的边可能长度不同。

到目前为止，我发现在纯C＃中没有办法做到这一点（手动像素复制除外），所以我想我必须求助于Windows API或某些第三方库？

Answer 1

由于我找不到答案，我自己写了一个天真的实现。它运作得相当好。

<强>实施例

我在Paint中手动绘制了所有示例，因此它们不是很精确 - 它足以测试一些基础知识。

a）轻微旋转。

来源：

结果：

b）各方

来源：

结果：

c）透视

来源：

结果：

<强>代码

（它专门用于我的用例，但应该很容易适应）：

// _Corners are, well, the 4 corners in the source image
// _Px is an array of pixels extracted from the source image

public void Rescale ()
{
    RescaleImage (
        _Corners[0],
        _Corners[1],
        _Corners[3],
        _Corners[2],
        100,
        100);
}

private void RescaleImage (PointF TL, PointF TR, PointF LL, PointF LR, int sx, int sy)
{
    var bmpOut = new Bitmap (sx, sy);

    for (int x = 0; x < sx; x++) {
        for (int y = 0; y < sy; y++) {
            /*
             * relative position
             */
            double rx = (double) x / sx;
            double ry = (double) y / sy;

            /*
             * get top and bottom position
             */
            double topX = TL.X + rx * (TR.X - TL.X);
            double topY = TL.Y + rx * (TR.Y - TL.Y);
            double bottomX = LL.X + rx * (LR.X - LL.X);
            double bottomY = LL.Y + rx * (LR.Y - LL.Y);

            /*
             * select center between top and bottom point
             */
            double centerX = topX + ry * (bottomX - topX);
            double centerY = topY + ry * (bottomY - topY);

            /*
             * store result
             */
            var c = PolyColor (centerX, centerY);
            bmpOut.SetPixel (x, y, c);
        }
    }

    bmpOut.Save (_Path + "out5 rescale out.bmp");
}

private Color PolyColor (double x, double y)
{
    // get fractions
    double xf = x - (int) x;
    double yf = y - (int) y;

    // 4 colors - we're flipping sides so we can use the distance instead of inverting it later
    Color cTL = _Px[(int) y + 1, (int) x + 1];
    Color cTR = _Px[(int) y + 1, (int) x + 0];
    Color cLL = _Px[(int) y + 0, (int) x + 1];
    Color cLR = _Px[(int) y + 0, (int) x + 0];

    // 4 distances
    double dTL = Math.Sqrt (xf * xf + yf * yf);
    double dTR = Math.Sqrt ((1 - xf) * (1 - xf) + yf * yf);
    double dLL = Math.Sqrt (xf * xf + (1 - yf) * (1 - yf));
    double dLR = Math.Sqrt ((1 - xf) * (1 - xf) + (1 - yf) * (1 - yf));

    // 4 parts
    double factor = 1.0 / (dTL + dTR + dLL + dLR);
    dTL *= factor;
    dTR *= factor;
    dLL *= factor;
    dLR *= factor;

    // accumulate parts
    double r = dTL * cTL.R + dTR * cTR.R + dLL * cLL.R + dLR * cLR.R;
    double g = dTL * cTL.G + dTR * cTR.G + dLL * cLL.G + dLR * cLR.G;
    double b = dTL * cTL.B + dTR * cTR.B + dLL * cLL.B + dLR * cLR.B;

    Color c = Color.FromArgb ((int) (r + 0.5), (int) (g + 0.5), (int) (b + 0.5));

    return c;
}

Answer 2

一般来说，您要做的是通过转换函数将目标坐标映射到源坐标：

for (int y = 0; y < destHeight; y++) {
    for (x=0; x < destWidth; x++) {
        Color c = Transform(x, y, sourceImage, sourceTransform);
        SetPixel(destImage, x, y, c);
    }
}

让我们假设sourceTransform是一个封装从源到dest坐标的转换的对象（反之亦然）。

在dest坐标中工作将更容易避免重新转换的源图像中的曲线并允许您更好的抗锯齿，因为您可以将dest像素的角映射到源图像并在其中进行采样并插值/推断

在您的情况下，您将拥有一组执行映射的线性方程式 - 在这种情况下，这称为四边形扭曲 - see this previous question。