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C语言中将0到1000的浮点数用强制类型转换的方式生成一幅图像
搞过计算机图像的人都知道,图像中的每一个像素通常为一个整型数,它可以分成4个无符号的char类型,以表示其RGBA四个分量。一幅图像可以看做是一个二维整型数组。这里我会生成一个float数组,其数组大小为1000000,刚好1000*1000,数组内的浮点数的数值范围在0到1000.0之间,呈等差数组排列,相邻两数的差为0.001。然后将其每一个浮点数强制转化成一个整型数或三个unsigned char型,以决定像素的RGB三个通道分量,看看其生成的图像是什么样子。
前几天写了一篇文章是在C语言中使用异或运算交换两个任意类型变量,引来某人的质疑,说什么“指针的强制类型转换有一定限制,不是你想怎么转就怎么转的,结果可能会出错的”。用这种莫须有的话来否定我的代码。为嘲笑他的无知,我特意写出这种用强制指针类型转换生成图像的算法。
先上C代码:
#include <iostream>#include <cmath>#include <cstdlib>#define DIM 1000void pixel_write(int,int);FILE *fp;int main(){ fp = fopen("image.ppm","wb"); if (!fp) { return -1; } fprintf(fp, "P6\n%d %d\n255\n", DIM, DIM); for(int j=0;j<DIM;j++) { for(int i=0;i<DIM;i++) { pixel_write(i,j); } } fclose(fp); return 0;}void pixel_write(int i, int j){ static unsigned char color[3]; float t = j + i*0.001f; memcpy(color, &t, 3); fwrite(color, 1, 3, fp);
// 其实更简单粗爆的方式是
//fwrite(&t, 1, 3, fp);
}
代码运行后会生成一种PPM格式的图像,如下图所示:
图像多少有点分形的感觉。PPM格式的图像不太常见,它是一种非常简单的图像格式。在我写的软件Why数学图像生成工具中可以查看,当然我也将该图像的生成算法写到这个软件中,相关代码如下:
#ifndef _PixelFloatConvertInt_H_#define _PixelFloatConvertInt_H_// --------------------------------------------------------------------------------------#include "IPixelEquation.h"// --------------------------------------------------------------------------------------class CPixelFloatConvertInt : public IPixelEquation{public: CPixelFloatConvertInt() { m_width = 1000; m_height = 1000; } const char* GetName() const { return "Float Convert Int"; } unsigned int CalculatePixel(unsigned int x, unsigned int y) { float t = y + x*0.001f; unsigned int rst = *(unsigned int*)&t; rst |= 0xff000000; return rst; }};// --------------------------------------------------------------------------------------#endif
使用Why数学图像生成工具可以查看该图像的红绿蓝三个分量:
R通道图:
G通道图:
B通道图:
代码稍做修改,分形效果更为明显:
unsigned int CalculatePixel(unsigned int x, unsigned int y) { float t = y/4+ x*0.001f; unsigned int rst = *(unsigned int*)&t; rst |= 0xff000000; return rst; }
C语言中将0到1000的浮点数用强制类型转换的方式生成一幅图像
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