Масштабирование изображения
Масштабирование изображения на C# — это задача, значительно облегчаемая GDI+. Программистам, работающим с C#.NET, не нужно сосредотачиваться столько на аспекте обработки изображения для масштабирования изображения, сколько на логике пользовательского интерфейса.
ем не менее, как упоминалось ранее, разработка образов в .NET намного проще, чем в других языках программирования.
Миниатюра изображения
Первой задачей является создание эскиза изображения с помощью GDI+. Теперь .NET позволяет легко изменять размер изображения, программисты просто дают функции изображение, местоположение для его рисования и новые измерения. Есть две вещи, которые следует учитывать:
Во-первых, это интерполяция. Интерполяция изображения определяет результирующее качество измененного размера изображения. Большая интерполяция означает более привлекательное изображение, но для его обработки требуется больше времени. Точно так же низкая интерполяция быстрее, хотя результаты менее гладкие. Поскольку миниатюра изображения предназначена для того, чтобы просто дать пользователю общее представление об изображении, низкая интерполяция является лучшим вариантом.
Вторая часть, которую следует рассмотреть, это соотношение сторон. Мы хотим поместить изображение в небольшую миниатюру без искажения соотношения. Исходный код этого приложения включает функцию ShrinkToDimensions,которая принимает набор измерений и уменьшает его до размера эскиза, сохраняя при этом пропорции изображения .NET.
Увеличить
Масштабирование изображения .NET достигается путем выбора области для масштабирования и сопоставления ее с целевой областью. GDI+ обрезает часть изображения (часть области масштабирования), а затем изменяет размер изображения до целевой области.
Как вы можете себе представить, интерполяция играет роль и здесь, и поскольку нам нужна детализация над скоростью, высокая интерполяция имеет больше смысла.
Чтобы увеличить масштаб изображения, размеры выделенной области делятся на величину масштабирования,в результате чего меньший участок изображения .NET расширяется до той же целевой области, что приводит к большему масштабированию.
Чтобы обеспечить эффективность приложения, как исходное изображение, так и сгенерированное эскизное изображение хранятся в памяти и ссылаются оттуда. Это позволяет приложению генерировать миниатюру для нового изображения .NET только один раз и позволяет масштабированию изображения работать с небольшими частями изображения.
В заключении приведу полный листинг программы:
namespace ImageZoom
{
partial class Form1
{
/// <summary>
/// Required designer variable.
/// </summary>
private System.ComponentModel.IContainer components = null;
/// <summary>
/// Clean up any resources being used.
/// </summary>
/// <param name="disposing">true if managed resources should be disposed; otherwise, false.</param>
protected override void Dispose(bool disposing)
{
if (disposing && (components != null))
{
components.Dispose();
}
base.Dispose(disposing);
}
#region Windows Form Designer generated code
/// <summary>
/// Required method for Designer support - do not modify
/// the contents of this method with the code editor.
/// </summary>
private void InitializeComponent()
{
this.btnOpen = new System.Windows.Forms.Button();
this.openFileDialog1 = new System.Windows.Forms.OpenFileDialog();
this.picZoom = new System.Windows.Forms.PictureBox();
this.picSmall = new System.Windows.Forms.PictureBox();
this.tZoom = new System.Windows.Forms.TrackBar();
this.label1 = new System.Windows.Forms.Label();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picZoom)).BeginInit();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picSmall)).BeginInit();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.tZoom)).BeginInit();
this.SuspendLayout();
//
// btnOpen
//
this.btnOpen.Font = new System.Drawing.Font("Segoe UI", 8.25F, System.Drawing.FontStyle.Regular, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
this.btnOpen.Location = new System.Drawing.Point(18, 15);
this.btnOpen.Name = "btnOpen";
this.btnOpen.Size = new System.Drawing.Size(75, 23);
this.btnOpen.TabIndex = 0;
this.btnOpen.Text = "Open";
this.btnOpen.UseVisualStyleBackColor = true;
this.btnOpen.Click += new System.EventHandler(this.btnOpen_Click);
//
// openFileDialog1
//
this.openFileDialog1.FileName = "openFile1";
//
// picZoom
//
this.picZoom.BorderStyle = System.Windows.Forms.BorderStyle.FixedSingle;
this.picZoom.Location = new System.Drawing.Point(18, 191);
this.picZoom.Name = "picZoom";
this.picZoom.Size = new System.Drawing.Size(400, 200);
this.picZoom.TabIndex = 1;
this.picZoom.TabStop = false;
//
// picSmall
//
this.picSmall.BorderStyle = System.Windows.Forms.BorderStyle.FixedSingle;
this.picSmall.Location = new System.Drawing.Point(18, 44);
this.picSmall.Name = "picSmall";
this.picSmall.Size = new System.Drawing.Size(160, 130);
this.picSmall.TabIndex = 2;
this.picSmall.TabStop = false;
this.picSmall.Click += new System.EventHandler(this.picSmall_Click);
this.picSmall.Paint += new System.Windows.Forms.PaintEventHandler(this.picSmall_Paint);
//
// tZoom
//
this.tZoom.LargeChange = 1;
this.tZoom.Location = new System.Drawing.Point(196, 102);
this.tZoom.Maximum = 4;
this.tZoom.Minimum = 1;
this.tZoom.Name = "tZoom";
this.tZoom.Size = new System.Drawing.Size(223, 45);
this.tZoom.TabIndex = 3;
this.tZoom.Value = 1;
this.tZoom.Scroll += new System.EventHandler(this.tValue_Scroll);
//
// label1
//
this.label1.AutoSize = true;
this.label1.Font = new System.Drawing.Font("Segoe UI", 11.25F, System.Drawing.FontStyle.Bold, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
this.label1.Location = new System.Drawing.Point(285, 79);
this.label1.Name = "label1";
this.label1.Size = new System.Drawing.Size(50, 20);
this.label1.TabIndex = 4;
this.label1.Text = "Zoom";
//
// Form1
//
this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F);
this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font;
this.ClientSize = new System.Drawing.Size(436, 423);
this.Controls.Add(this.label1);
this.Controls.Add(this.tZoom);
this.Controls.Add(this.picSmall);
this.Controls.Add(this.picZoom);
this.Controls.Add(this.btnOpen);
this.Font = new System.Drawing.Font("Segoe UI", 8.25F, System.Drawing.FontStyle.Regular, System.Drawing.GraphicsUnit.Point, ((byte)(0)));
this.Name = "Form1";
this.Text = "Image Zoom";
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picZoom)).EndInit();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picSmall)).EndInit();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.tZoom)).EndInit();
this.ResumeLayout(false);
this.PerformLayout();
}
#endregion
private System.Windows.Forms.Button btnOpen;
private System.Windows.Forms.OpenFileDialog openFileDialog1;
private System.Windows.Forms.PictureBox picZoom;
private System.Windows.Forms.PictureBox picSmall;
private System.Windows.Forms.TrackBar tZoom;
private System.Windows.Forms.Label label1;
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Drawing.Imaging;
namespace ImageZoom
{
public partial class Form1 : Form
{
private Rectangle selectedArea;
private Image loadedImage;
private Image thumbnail;
private Color selectionColor;
public Form1()
{
InitializeComponent();
//область масштабирования в эскизе
selectedArea = new Rectangle(0, 0, 40, 20);
}
private void btnOpen_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
if (loadedImage != null)
{
loadedImage.Dispose();
thumbnail.Dispose();
}
try
{
loadedImage = Image.FromFile(openFileDialog1.FileName);
//Получение контрастного цвета для маркера выделения изображения
using (Bitmap bmp = new Bitmap(loadedImage))
{
selectionColor = GetDominantColor(bmp, false);
selectionColor = CalculateOppositeColor(selectionColor);
}
tZoom.Value = 1;
resizePictureArea();
updateZoom();
}
catch (Exception)
{
MessageBox.Show("Invalid image");
}
}
picSmall.Invalidate();
}
/// <summary>
/// Растягивает выделенную область масштабирования изображения
/// </summary>
private Image ZoomImage(Image input, Rectangle zoomArea, Rectangle sourceArea)
{
Bitmap newBmp = new Bitmap(sourceArea.Width, sourceArea.Height);
using (Graphics g = Graphics.FromImage(newBmp))
{
//высокая интерполяция
g.InterpolationMode = InterpolationMode.HighQualityBicubic;
g.DrawImage(input, sourceArea, zoomArea, GraphicsUnit.Pixel);
}
return newBmp;
}
/// <summary>
/// Рисует прямоугольник выделения на изображении
/// </summary>
private Image MarkImage(Image input, Rectangle selectedArea, Color selectColor)
{
Bitmap newImg = new Bitmap(input.Width, input.Height);
using (Graphics g = Graphics.FromImage(newImg))
{
//Запретить использование внутренних эскизов изображений
input.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate180FlipNone);
input.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate180FlipNone);
g.DrawImage(input, 0, 0);
//Изменение размера изображения
using (Pen p = new Pen(selectColor))
g.DrawRectangle(p, selectedArea);
}
return (Image)newImg;
}
/// <summary>
/// Изменение размера изображения
/// </summary>
private Image ResizeImage(Image input, Size newSize, InterpolationMode interpolation)
{
Bitmap newImg = new Bitmap(newSize.Width, newSize.Height);
using (Graphics g = Graphics.FromImage(newImg))
{
//Запретить использование внутренних эскизов изображений
input.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate180FlipNone);
input.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate180FlipNone);
//Интерполяция
g.InterpolationMode = interpolation;
//Нарисуйте изображение с новыми измерениями
g.DrawImage(input, 0, 0, newSize.Width, newSize.Height);
}
return (Image)newImg;
}
/// <summary>
/// Возвращает доминирующий цвет изображения.e
/// </summary>
private Color GetDominantColor(Bitmap bmp, bool includeAlpha)
{
// GDI+ по-прежнему лжет нам - формат возврата BGRA, а не ARGB.
BitmapData bmData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height),
ImageLockMode.ReadWrite,
PixelFormat.Format32bppArgb);
int stride = bmData.Stride;
IntPtr Scan0 = bmData.Scan0;
int r = 0;
int g = 0;
int b = 0;
int a = 0;
int total = 0;
unsafe
{
byte* p = (byte*)(void*)Scan0;
int nOffset = stride - bmp.Width * 4;
int nWidth = bmp.Width;
for (int y = 0; y < bmp.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < nWidth; x++)
{
r += p[0];
g += p[1];
b += p[2];
a += p[3];
total++;
p += 4;
}
p += nOffset;
}
}
bmp.UnlockBits(bmData);
r /= total;
g /= total;
b /= total;
a /= total;
if (includeAlpha)
return Color.FromArgb(a, r, g, b);
else
return Color.FromArgb(r, g, b);
}
/// <summary>
/// Вычисляет цвет, противоположный заданному цвету.
/// </summary>
/// <param name="clr"></param>
/// <returns></returns>
private Color CalculateOppositeColor(Color clr)
{
return Color.FromArgb(255 - clr.R, 255 - clr.G, 255 - clr.B);
}
/// <summary>
/// Сужает набор заданных размеров, сохраняя при этом соотношение сторон.
/// </summary>
private Size ShrinkToDimensions(int originalWidth, int originalHeight, int maxWidth, int maxHeight)
{
int newWidth = 0;
int newHeight = 0;
if (originalWidth >= originalHeight)
{
//Сопоставьте ширину площади с максимальной шириной
if (originalWidth <= maxWidth)
{
newWidth = originalWidth;
newHeight = originalHeight;
}
else
{
newWidth = maxWidth;
newHeight = originalHeight * maxWidth / originalWidth;
}
}
else
{
//Сопоставьте высоту площади с максимальной высотой
if (originalHeight <= maxHeight)
{
newWidth = originalWidth;
newHeight = originalHeight;
}
else
{
newWidth = originalWidth * maxHeight / originalHeight;
newHeight = maxHeight;
}
}
return new Size(newWidth, newHeight);
}
private void resizePictureArea()
{
//Создание эскиза изображения (с сохранением пропорций)
Size newSize = ShrinkToDimensions(loadedImage.Width, loadedImage.Height, 160, 130);
//используйте низкую интерполяцию
thumbnail = ResizeImage(loadedImage, new Size(newSize.Width, newSize.Height), InterpolationMode.Low);
picSmall.Invalidate();
}
private void updateZoom()
{
if (loadedImage != null)
{
//Сопоставление области, выбранной в миниатюре, с фактическим размером изображения
Rectangle zoomArea = new Rectangle();
zoomArea.X = selectedArea.X * loadedImage.Width / thumbnail.Width;
zoomArea.Y = selectedArea.Y * loadedImage.Height / thumbnail.Height;
zoomArea.Width = selectedArea.Width * loadedImage.Width / thumbnail.Width;
zoomArea.Height = selectedArea.Height * loadedImage.Height / thumbnail.Height;
//Настройка выбранной области в соответствии с текущим значением масштаба
zoomArea.Width /= tZoom.Value;
zoomArea.Height /= tZoom.Value;
picZoom.Image = ZoomImage(loadedImage, zoomArea, picZoom.ClientRectangle);
picZoom.Refresh();
}
}
private void picSmall_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
if (loadedImage != null)
{
//Настройка выделенной области в соответствии со значением масштаба
Rectangle adjustedArea = new Rectangle();
adjustedArea.X = selectedArea.X;
adjustedArea.Y = selectedArea.Y;
adjustedArea.Width = selectedArea.Width / tZoom.Value;
adjustedArea.Height = selectedArea.Height / tZoom.Value;
//Рисование выделенной области на эскизе
picSmall.Image = MarkImage(thumbnail, adjustedArea, selectionColor);
}
}
private void picSmall_Click(object sender, EventArgs e)
{
//Обновление выбранной области, когда пользователь нажимает на миниатюру
Point mouseLoc = picSmall.PointToClient(Cursor.Position);
selectedArea.X = mouseLoc.X - ((selectedArea.Width / tZoom.Value) / 2);
selectedArea.Y = mouseLoc.Y - ((selectedArea.Height / tZoom.Value) / 2);
//Привязка поля к границам области рисунка
if (selectedArea.Left < 0)
selectedArea.X = 0;
else if (selectedArea.Right > picSmall.Width)
selectedArea.X = picSmall.Width - selectedArea.Width - 1;
if (selectedArea.Top < 0)
selectedArea.Y = 0;
else if (selectedArea.Bottom > picSmall.Height)
selectedArea.Y = picSmall.Height - selectedArea.Height - 1;
picSmall.Invalidate();
updateZoom();
}
private void tValue_Scroll(object sender, EventArgs e)
{
updateZoom();
}
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Drawing;
namespace Colors
{
class ColorMath
{
public static Color getDominantColor(Bitmap bmp)
{
//Используется для подсчета
int r = 0;
int g = 0;
int b = 0;
int total = 0;
for (int x = 0; x < bmp.Width; x++)
{
for (int y = 0; y < bmp.Height; y++)
{
Color clr = bmp.GetPixel(x, y);
r += clr.R;
g += clr.G;
b += clr.B;
total++;
}
}
//Рассчитать среднее
r /= total;
g /= total;
b /= total;
return Color.FromArgb(r, g, b);
}
}
}