围绕一个圆圈包裹图像

Question

我在这个例子中试图做的是围绕一个圆圈包裹图像,如下所示.

为了包装图像,我简单地使用trig计算x,y坐标.问题是计算的X和Y位置被舍入以使它们成为整数.这导致看到上面包裹图像的空白像素.x,y位置必须是整数,因为它们是列表中的位置.

我已经在下面的代码中再次完成了这个,但没有任何图像让事情更容易看到.我所做的就是用二进制值创建两个数组,一个数组是黑色,另一个是白色,然后将一个数据包装在另一个数组上.

代码的输出是.

import math as m
from PIL import Image  # only used for showing output as image

width = 254.0
height = 24.0
Ro = 40.0

img = [[1 for x in range(int(width))] for y in range(int(height))]
cir = [[0 for x in range(int(Ro * 2))] for y in range(int(Ro * 2))]


def shom_im(img):  # for showing data as image
    list_image = [item for sublist in img for item in sublist]
    new_image = Image.new("1", (len(img[0]), len(img)))
    new_image.putdata(list_image)
    new_image.show()

increment = m.radians(360 / width)
rad = Ro - 0.5
for i, row in enumerate(img):
    hyp = rad - i
    for j, column in enumerate(row):
        alpha = j * increment
        x = m.cos(alpha) * hyp + rad
        y = m.sin(alpha) * hyp + rad
        # put value from original image to its position in new image
        cir[int(round(y))][int(round(x))] = img[i][j]


shom_im(cir)

我后来发现了中点圆算法但我的结果更差

from PIL import Image  # only used for showing output as image

width, height = 254, 24
ro = 40

img = [[(0, 0, 0, 1) for x in range(int(width))]
       for y in range(int(height))]
cir = [[(0, 0, 0, 255) for x in range(int(ro * 2))] for y in range(int(ro * 2))]


def shom_im(img):  # for showing data as image
    list_image = [item for sublist in img for item in sublist]
    new_image = Image.new("RGBA", (len(img[0]), len(img)))
    new_image.putdata(list_image)
    new_image.show()


def putpixel(x0, y0):
    global cir
    cir[y0][x0] = (255, 255, 255, 255)


def drawcircle(x0, y0, radius):
    x = radius
    y = 0
    err = 0

    while (x >= y):
        putpixel(x0 + x, y0 + y)
        putpixel(x0 + y, y0 + x)
        putpixel(x0 - y, y0 + x)
        putpixel(x0 - x, y0 + y)
        putpixel(x0 - x, y0 - y)
        putpixel(x0 - y, y0 - x)
        putpixel(x0 + y, y0 - x)
        putpixel(x0 + x, y0 - y)
        y += 1
        err += 1 + 2 * y
        if (2 * (err - x) + 1 > 0):
            x -= 1
            err += 1 - 2 * x

for i, row in enumerate(img):
    rad = ro - i
    drawcircle(int(ro - 1), int(ro - 1), rad)

shom_im(cir)

任何人都可以建议一种消除空白像素的方法吗？

Answer 1

您在填补自己的圈子方面遇到了问题，因为您从错误的角度（实际上是从错误的角度）来解决这个问题。

从源映射到目标时，您需要填充目标，并将每个转换后的像素映射到源图像。这样，您完全不会错过一个像素，并且同样，您永远不会绘制（或查找）一个像素以上。

以下内容有些粗糙，仅作为概念示例。我首先编写了一些代码，从上到下绘制了一个实心圆。然后，我添加了一些代码来删除中心部分（并Ri为“内部半径” 添加了一个变量）。这将导致一个实心环，其中所有像素仅绘制一次：从上到下，从左到右。

实际如何绘制戒指实际上并不重要！起初我使用trig是因为我想重新使用角度钻头，但是也可以用毕达哥拉斯的方法甚至布雷森纳姆的绕圈程序来完成。您需要记住的是，您遍历目标行和列，而不是源。这提供了实际的x，y坐标，你可以送入重映射程序。

通过以上完成和工作，我写的三角函数翻译从坐标我会放一个像素在成原始图像。为此，我创建了一个包含一些文本的测试图像：

这也是一件好事，因为在第一次尝试中，我两次得到了文本（左一次，一次右一次）并进行了镜像-需要一些小的调整。还要注意背景网格。我补充说一下，以检查“最上”和“最下”的线（最外圈和最内圈）是否正确绘制。

该图像运行我的代码和Ro，Ri在100和50，我得到这样的结果：

您可以看到，trig函数使它从最右边开始，顺时针移动，并使图像的顶部朝外。所有这些都可以进行微调，但是这样可以模仿您想要绘制图像的方向。

这是虹膜图像的结果，33用于内半径：

这是一个很好的动画，显示了映射的稳定性：

最后，我的代码是：

import math as m
from PIL import Image

Ro = 100.0
Ri = 50.0

# img = [[1 for x in range(int(width))] for y in range(int(height))]
cir = [[0 for x in range(int(Ro * 2))] for y in range(int(Ro * 2))]

# image = Image.open('0vWEI.png')
image = Image.open('this-is-a-test.png')
# data = image.convert('RGB')
pixels = image.load()
width, height = image.size

def shom_im(img):  # for showing data as image
    list_image = [item for sublist in img for item in sublist]
    new_image = Image.new("RGB", (len(img[0]), len(img)))
    new_image.putdata(list_image)
    new_image.save("result1.png","PNG")
    new_image.show()


for i in range(int(Ro)):
    # outer_radius = Ro*m.cos(m.asin(i/Ro))
    outer_radius = m.sqrt(Ro*Ro - i*i)
    for j in range(-int(outer_radius),int(outer_radius)):
        if i < Ri:
            # inner_radius = Ri*m.cos(m.asin(i/Ri))
            inner_radius = m.sqrt(Ri*Ri - i*i)
        else:
            inner_radius = -1
        if j < -inner_radius or j > inner_radius:
            # this is the destination
            # solid:
            # cir[int(Ro-i)][int(Ro+j)] = (255,255,255)
            # cir[int(Ro+i)][int(Ro+j)] = (255,255,255)
            # textured:

            x = Ro+j
            y = Ro-i
            # calculate source
            angle = m.atan2(y-Ro,x-Ro)/2
            distance = m.sqrt((y-Ro)*(y-Ro) + (x-Ro)*(x-Ro))
            distance = m.floor((distance-Ri+1)*(height-1)/(Ro-Ri))
        #   if distance >= height:
        #       distance = height-1
            cir[int(y)][int(x)] = pixels[int(width*angle/m.pi) % width, height-distance-1]
            y = Ro+i
            # calculate source
            angle = m.atan2(y-Ro,x-Ro)/2
            distance = m.sqrt((y-Ro)*(y-Ro) + (x-Ro)*(x-Ro))
            distance = m.floor((distance-Ri+1)*(height-1)/(Ro-Ri))
        #   if distance >= height:
        #       distance = height-1
            cir[int(y)][int(x)] = pixels[int(width*angle/m.pi) % width, height-distance-1]

shom_im(cir)

注释掉的线条画出纯白色的环。请注意这里和那里的各种调整以获得最佳效果。例如，distance从圆环的中心开始测量，因此在靠近圆心的位置返回一个低值，在圆的外部返回一个最大值。直接将其映射回目标图像将显示其顶部“向内”的文本，指向内部孔。因此，我使用颠倒了此映射height - distance - 1，-1将映射0到是height。

一个类似的解决方法是计算distance自身。如果不进行任何调整Ri+1，height-1则不会绘制最里面或最外面的行，这表明计算仅偏离了一个像素（这正是该网格的目的）。