多媒体_图像变换动画.doc

/大 学学 生 实 验 报 告实验课程名称 多媒体技术 开课实验室 学 院 学 生 姓 名 学 号 开 课 时 间 2015 至 2016 学年第 一 学期总 成 绩教师签名软件学院制多媒体技术实验报告 开课实验室： 2015 年 10月 30 日学院年级、专业、班姓名成绩课程名称多媒体技术实验项目名 称图像变换动画指导教师教师评语教师签名： 年 月 日一、实验目的通过两幅图像的变换，实现动画效果。二、实验原理变形动画将一幅图像动态变换为另一幅大小相同、结构相似的图像。其中需要在两幅图像的主体结构中标注对应的变换点，在变换过程中按照对应点进行形状结构的变换。如果不考虑图像形状结构的变换，则可简单地实现将一幅图像动态变换为另一幅大小相同的图像。其对应变换点就以对应的像素点确定。本实验即按照该方式实现。对于大小不一样的图像需要更复杂的处理方式。需要一定的插值算法生成图像变换所产生的额外的像素值。最终效果因算法的不同而不同。本实验不考虑该情形。变换结果先以图像文件方式存储，然后可采用两种方式实现动画展示：使用构造GIF动画的软件将变换过程的图像连接成GIF动画；自行编制软件按照一定的速度打开并展示变换过程的图像，形成动画展示效果。理论上对于不同格式的图像文件均可以实现图像变换动画。这里为了简化操作，统一使用BMP格式的图像文件。对于24位真彩色BMP图像构造图像变换动画，主要就是对于图像数据阵列中的各对应像素点的RGB值进行插值变换，实现将一幅图像中的像素点的RGB值变换为另一幅图像中对应像素点的RGB值。对于使用调色板的BMP索引图像，生成图像变换动画的过程稍稍复杂。其变换方式有三种：（1）保持调色板不变，对于像素点进行颜色变换。将一个像素点变换为其对应的像素点时，根据该像素点索引值所指向的调色板表项的RGB和其对应的像素点索引值所指向的调色板表项的RGB，计算其变换图像的RGB值，然后在调色板中查找与变换过程图像的RGB值最接近的表项，将其对应的索引值作为变换过程图像的像素索引值。该方式不改变原始调色板，但需要将变换过程RGB值映射为调色板中最接近的表项；（2）允许改变调色板，对于像素点进行颜色变换。根据变换图像各像素点的索引值找到其对应的调色板表项，从而获取各像素点的RGB值。然后按照与24位真彩色BMP图像变换相似的方式，通过插值计算变换过程图像各像素点的RGB值。该方式将可能在变换过程图像中生成超过256种RGB组合的颜色。如果再采用索引图像方式存储该图像，则需要自行构造新的调色板，并将变换过程图像各像素点的RGB值映射到调色板中的表项；（3）保持调色板不变，对于像素点进行索引值变换。即，对于变换图像像素点的索引值，通过插值计算变换过程图像的索引值，实现简单的图像变换。上述三种图像变换方式中，第三种难以实现平滑的图像颜色变换，效果较差；第二种实现过程较为复杂，需要自行生成新的调色板；第一种最为可行。三、实验内容打开两幅大小相同的BMP图像，分别指定为起始帧、终止帧，指定变换帧数，实现将图像从起始帧逐步变换到终止帧，将一副图像动态地变换为另一幅图像。四、实验工具VS2013五、实验步骤如果不在程序中实现图像的打开显示和变换动画显示，可以利用控制台程序读入图像，处理后生成各中间帧。如果要在程序中实现图像的打开显示和变换动画显示，在这里将关键实验步骤分为c+和c#两个不同的版本叙述，提供实验方法而不阐述具体实现步骤：1 C#版：C#对于图像的操作已经封装好了具体的类Bitmap，参阅资料就可以熟悉Bitmap类中所有成员函数及属性的作用，动态效果主要是利用timer控件。1) MFC布局如下：Time1的Enabled 设置为True，Interval设置为10000ms相当于10秒Main.cpp:using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;namespace animation public partial class Form1 : Form public Bitmap curBitmap; Bitmap souBitmap; Bitmap oriBitmap; public Form1() InitializeComponent(); private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) private void button1_Click(object sender, EventArgs e) OpenFileDialog fileDialog = new OpenFileDialog(); timer1.Stop(); fileDialog.Title = 选择文件; fileDialog.Filter = bmp files (*.bmp)|*.bmp; fileDialog.FilterIndex = 1; fileDialog.RestoreDirectory = true; if (fileDialog.ShowDialog() = DialogResult.OK) string fileName = fileDialog.FileName; string name = fileName.Substring(fileName.LastIndexOf() + 1); oriBitmap = new Bitmap(fileName); pictureBox1.Image = oriBitmap; curBitmap = new Bitmap(fileName); int bitmapHeight = oriBitmap.Height; int bitmapWidth = oriBitmap.Width; private void button2_Click(object sender, EventArgs e) OpenFileDialog fileDialog = new OpenFileDialog(); timer1.Stop(); fileDialog.Title = 选择文件; fileDialog.Filter = bmp files(*.bmp)|*.bmp; fileDialog.FilterIndex = 1; fileDialog.RestoreDirectory = true; if (fileDialog.ShowDialog() = DialogResult.OK) string fileName = fileDialog.FileName; oriBitmap = new Bitmap(fileName); souBitmap = new Bitmap(fileName); pictureBox2.Image = oriBitmap; private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) if (curBitmap != null) curBitmap = (Bitmap)pictureBox1.Image; Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, curBitmap.Width, curBitmap.Height); Rectangle rect1 = new Rectangle(0, 0, souBitmap.Width, souBitmap.Height); System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = curBitmap.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, curBitmap.PixelFormat); System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData1 = souBitmap.LockBits(rect1, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, souBitmap.PixelFormat); /得到首地址 IntPtr ptr = bmpData.Scan0; IntPtr ptr1 = bmpData1.Scan0; /24位BMP位图字节 int bytes = curBitmap.Width * curBitmap.Height * 3; int bytes1 = curBitmap.Width * curBitmap.Height * 3; /定义位图数组 byte rgbValues = new bytebytes; byte rgbValues1 = new bytebytes1; /复制被锁定的位图像素值到该数组内 System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes); System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr1, rgbValues1, 0, bytes1); /灰度化 / double colorTemp = 0; for (int i = 0; i rgbValues.Length; i += 3) Byte incre1 = (byte)Math.Abs(rgbValues1i - rgbValuesi); Byte incre2 = (byte)Math.Abs(rgbValues1i + 1 - rgbValuesi + 1); Byte incre3 = (byte)Math.Abs(rgbValues1i + 2 - rgbValuesi + 2); rgbValuesi += incre1; rgbValuesi + 1 += incre2; rgbValuesi + 2 += incre3; /把数组复制回位图 System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes); System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rg