ぬの部屋(仮)
nu-no-he-ya
  •    1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28      
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
           
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    242526272829 
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    15161718192021
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728     
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    232425262728 
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
  • 実数のピクセル座標を確認するための出力クラスを作った

    例えば ( -0.1 , 0.1 ) というピクセル座標は書き込まれる際には(0,0)というピクセルになってしまうので、小数点以下の計算結果を目視で確認できない。これをできるクラスを作った。

    CRealPixel.hpp

    #pragma once
    
    #include <vector>
    #include <array>
    
    struct rgb_t {
      std::array<unsigned char, 3> data;
    
    };
    
    // 実数座標と色情報
    struct dpixel_t {
      double x, y;
      rgb_t c;
      dpixel_t(double x_, double y_, rgb_t c_) :
        x(x_), y(y_), c(c_) {}
    };
    
    // 一つのピクセル。
    // そのピクセルの色と、そのピクセル内に入った実数座標の点が記録できる
    struct pixel_t {
      rgb_t color;
      std::vector< dpixel_t > points;
    public:
      bool plot(const double x, const double y,const rgb_t rgba) {
        if (abs(x) > 0.5)
          return false;
    
        points.emplace_back(x,y, rgba);
      }
      void set(rgb_t c) {
        color = c;
      }
      size_t count()const { return points.size(); }
    
    };
    
    // 実数型のピクセルを書き込める画像データ型
    class CRealPixel {
    
      int _width;
      int _height;
    
      std::vector< pixel_t > _img;
    
    public:
    
      // 画像のピクセル数(整数)を指定
      void set_size(int width_,int height_) {
        _width = width_;
        _height = height_;
        _img.resize(_width * _height);
    
      }
    
      // 画像のピクセル数を取得
      size_t size()const { return _width * _height; }
    
      //画素へ書き込み(整数のIndex)
      rgb_t& operator[](const size_t index) {
        return _img[index].color;
    
      }
    
      // 画素を取得(二次元)
      rgb_t& get(const int x, const int y) {
        return operator[](y * _width + x);
      }
    
      // 実数座標の頂点を追加
      void plot(const double x_, const double y_, rgb_t c_) {
        int ix = round(x_);
        int iy = round(y_);
        double x = x_ - ix;
        double y = y_ - iy;
        _img[iy * _width + ix].plot(x, y, c_);
      }
    
      // RGBの画像を作成
      // まず画素の色で塗りつぶし、その中に実数座標の頂点をプロットする
      // img_ ... 結果の出力先。RGBの配列。
      // ratio_ ... 1ピクセルを何ピクセルで表現するか
      // width ... img_の画素数。 width = _width * ratio_;
      // height ... img_の画素数。 height = _height * ratio_;
      void make_int(std::vector<rgb_t>& img_,int ratio_,int*width,int*height) {
    
        int rwidth = _width * ratio_;
        int rheight = _height * ratio_;
        *width = rwidth;
        *height = rheight;
    
        img_.resize(rwidth * rheight);
    
        for (size_t x = 0; x < _width; x++) {
          for (size_t y = 0; y < _height; y++) {
    
            // このブロックを全着色
            for (size_t ax = x*ratio_; ax < (x+1)*ratio_; ax++) {
              for (size_t ay = y * ratio_; ay < (y + 1) * ratio_; ay++) {
    
                img_[ay * rwidth + ax] = _img[y * _width + x].color;
    
    
              }
            }
    
            // このブロック内の小数点以下のピクセルをプロット
            for (size_t j = 0; j < _img[y * _width + x].count(); j++) {
              double dx = _img[y * _width + x].points[j].x;
              double dy = _img[y * _width + x].points[j].y;
    
              //このブロックの中央
              dx += 0.5;
              dy += 0.5;
    
              int rx = x * ratio_ + (ratio_ * dx);
              int ry = y * ratio_ + (ratio_ * dy);
    
              img_[ry * rwidth + rx] = _img[y * _width + x].points[j].c;
    
            }
          }
    
        }
    
      }
    };
    

    使い方

    #include <iostream>
    
    #pragma warning(disable:4996)
    
    #include "CRealPixel.hpp"
    
    ////////////////////////////////////////////////////////
    ////////////////////////////////////////////////////////
    ////////////////////////////////////////////////////////
    
    void Bresenham(
      CRealPixel& img,
      const int width,
      const int height,
      const int sx,
      const int sy,
      const int ex,
      const int ey,
      const rgb_t color
    );
    
    ////////////////////////////////////////////////////////
    
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    );
    
    
    int main()
    {
      int width = 100;
      int height = 40;
    
    
      CRealPixel crp;
    
      crp.set_size(width, height);
    
      // クリア
      for (size_t i = 0; i < crp.size(); i++) {
        crp[i] = rgb_t{ 255,255,255 };
      }
    
      // ブレゼンハムで書き込み
      int sx = 5;
      int sy = 7;
      int ex = 90;
      int ey = 30;
      Bresenham(crp, width, height, sx, sy, ex, ey, { 0,0,0 });
    
      // 浮動小数点型で書き込み
      double dx = ex - sx;
      double dy = ey - sy;
      double a = dy / dx;
      double b = 7 - a * 5;
      for (float fx = sx; fx < ex; fx+=0.1) {
    
        float fy = a * fx + b;
    
        if (round(fx) >= width)break;
        if (round(fy) >= height)break;
    
        crp.plot(fx,fy, { 255,0,0 });
    
      }
    
      // ピクセル単位で書き込まれた内容と、実数単位で書き込まれた内容を
      // RGBの画像へ変換
      std::vector<rgb_t> ii;
      int w, h;
      crp.make_int(ii, 5, &w, &h);
    
      // 変換した画像をファイル保存
      ppmP3_write(
        "aaa.ppm",
        w, h,
        &ii[0].data[0], 255
      );
    
    }
    
    
    //////////////////////////////////////////////////////////
    //////////////////////////////////////////////////////////
    //////////////////////////////////////////////////////////
    
    
    //! @brief ブレゼンハムの直線描画
    //! @param [out] img 画像データ(一次元配列)へのポインタ
    //! @param [in] width 画像の幅(画素数)
    //! @param [in] height 画像の高さ(画素数)
    //! @param [in] sx 線の始点X
    //! @param [in] sy 線の始点Y
    //! @param [in] ex 線の終点X
    //! @param [in] ey 線の終点Y
    //! @param [in] color 線の色
    void Bresenham(
      CRealPixel& img,
      const int width,
      const int height,
      const int sx,
      const int sy,
      const int ex,
      const int ey,
      const rgb_t color
    ) {
    
      const int dx = std::abs(ex - sx);
      const int dy = std::abs(ey - sy);
    
      const int nx = (sx < ex) ? 1 : -1;
      const int ny = (sy < ey) ? 1 : -1;
    
      int err = dx - dy;
    
      int x = sx;
      int y = sy;
      while (1) {
    
        if (x >= 0 && y >= 0 && x < width && y < height) {
          img[y * width + x] = color;
        }
    
        if (x == ex && y == ey)
          break;
    
        const int e2 = 2 * err;
        if (e2 > -dy) {
          err = err - dy;
          x += nx;
        }
        if (e2 < dx) {
          err = err + dx;
          y += ny;
        }
      }
    }
    
    
    
    // 
    // 
    // 
    /////////////////////////////////////////////////////////
    //////////////////////////////////////////////////////////
    //////////////////////////////////////////////////////////
    
    //! @brief PPM(RGB各1byte,カラー,テキスト)を書き込む
    //! @param [in] fname ファイル名
    //! @param [in] width 画像の幅
    //! @param [in] height 画像の高さ
    //! @param [in] p 画像のメモリへのアドレス
    //! @param [in] vmax 全てのRGBの中の最大値。普通の画像なら255
    //! @details RGBRGBRGB....のメモリを渡すと、RGBテキストでファイル名fnameで書き込む
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    ) {
    
      FILE* fp = fopen(fname, "wb");
      fprintf(fp, "P3\n%d %d\n%d\n", width, height, vmax);
    
      size_t k = 0;
      for (size_t i = 0; i < (size_t)height; i++) {
        for (size_t j = 0; j < (size_t)width; j++) {
          fprintf(fp, "%d %d %d ",
            p[k * 3 + 0],
            p[k * 3 + 1],
            p[k * 3 + 2]
          );
          k++;
        }
        fprintf(fp, "\n");
      }
    
      fclose(fp);
    }
    

    結果

    結果の拡大