在给定像素数组的情况下用 C 语言实现波纹效果

Question

我必须在像素数组上实现波纹效果。每个像素都是代表 ARGB 颜色的 32 位整数。有人对如何开始有什么建议吗？

Answer 1

一般来说，波纹效应是图像的某种失真，其中失真量以“波浪”图案从点到点变化。因此第一个任务是创建一个“深度映射”，为每个像素生成一个数字。直观上，深度图将表示原始像素上方波纹水面的高度。实验的起点可以是

#define X_CENTER 100   // x pixel position of center
#define Y_CENTER 100   // y pixel position of center
#define RADIUS 70      // approximate radius of circular wave train, in pixels
#define WAVELENGTH 10  // wavelength of ripples, in pixels
#define TRAINWIDTH 3.4 // approximate width of wave train, in wavelengths
#define SUPERPHASE 1.5 // phase vel. / group vel. (irrelevant for stills)

// returns a number from -1.0 to 1.0
double depth(int x, int y) {
  double dx = x - X_CENTER ; // or int, if the center coords are ints
  double dy = y - Y_CENTER ;
  double r = (sqrt(dx*dx+dy*dy)-RADIUS)/WAVELENGTH ;
  double k = r - (1-SUPERPHASE)*RADIUS/WAVELENGTH ;
  double a = 1 / (1.0 + (r/TRAINWIDTH)*(r/TRAINWIDTH));
  return a * sin(k*2*PI);
}

当你有了深度图（如果你想要的只是将相同的波纹应用于许多不同的图像，则可以预先计算深度图），你可以选择如何处理它：

• 使每个像素变亮或变暗按照其深度的比例，
• 将深度图对角线移动几个像素，并根据移动后的图和未移动的图之间的差异变亮或变暗。
• 将图像中的每个像素稍微移动一个向量，该向量与每个像素的深度与其（例如）东和南邻居的深度之间的差异成正比。为了获得视觉上令人愉悦的结果，可能需要进行一些平滑或过采样，特别是如果您的基本图像包含清晰的轴平行边缘。

可能需要对这些方法的组合和变化进行一些实验才能大致了解您所期望的效果。