C++ 从数字数组创建 png/位图

Question

所以我找到了这个关于我的问题的链接，但它适用于 c#

Create a PNG from an array of bytes

我有一个可变的 int 数字数组。 我称之为“pix[]” 现在它可以是从 3 到 256 的任意大小，以后可能会更大。

我现在要做的是将其转换为像素图像。 我仍然是一个noobin c++，所以请原谅。 我尝试下载一些使使用 libpng 更容易的库，但它们似乎不起作用（ubuntu，code::blocks） 所以我有以下问题：

1) 你如何创建一个新的位图（哪些库，哪些命令）？

2) 我如何用“pix[]”中的信息填充它？

3) 如何保存？

如果它是一个问题的转贴，我也很高兴有一个链接；）

这是我到目前为止的工作，感谢您的帮助。

int main(){
 FILE *imageFile;
 int x,y,pixel,height=2,width=3;

 imageFile=fopen("image.pgm","wb");
 if(imageFile==NULL){
  perror("ERROR: Cannot open output file");
  exit(EXIT_FAILURE);
 }

 fprintf(imageFile,"P3\n");           // P3 filetype
 fprintf(imageFile,"%d %d\n",width,height);   // dimensions
 fprintf(imageFile,"255\n");          // Max pixel
  int pix[100] {200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};


       fwrite(pix,1,18,imageFile);


fclose(imageFile);
}

我还没有完全理解它的作用。我可以打开输出图像，但它不是数组的正确表示。

如果我改变一些东西，例如制作一个二维数组，那么图像查看器会告诉我“预期为整数”并且不会显示图像。

到目前为止一切顺利。 因为我在图像之前有数组，所以我创建了一个函数 aufrunden 来四舍五入到下一个整数，因为我想创建一个方形图像。

int aufrunden (double h)
{
int i =h;
if (h-i == 0)
  {
  return i;
  }
else
  {
  i = h+1;
  return i;
  }
}

此函数用于创建图像。 如果图像大于数组提供的信息，如下所示（a 是数组的长度）

double h;
h= sqrt(a/3.0);
int i = aufrunden(h);
FILE *imageFile;                           
int height=i,width=i;

现在可能会发生，该数组的长度为a=24。 aufrunden 使图像成为 3x3，因此它有 27 个值……这意味着它缺少 1 个像素的值。 或者更糟糕的是它只有a=23 long。同时创建一个 3x3 图像。

fwrite(pix,1,18,imageFile); 会在这些像素中写入什么信息？如果剩余的值只有 0，那将是最好的。

*edit 没关系，我只会在数组末尾添加 0，直到它填满整个正方形......对不起

Answer 1

考虑使用 Netpbm 格式（pbm、pgm 或 ppm）。

这些图像是非常简单的文本文件，无需任何特殊库即可编写。然后使用一些第三方软件，如 ImageMagick、GraphicsMagick 或 pnmtopng 将您的图像转换为 PNG 格式。这是一篇描述 Netpbm format 的 wiki 文章。

这是一个简单的 PPM 图像：

P3 2 3 255
0 0 0       255 255 255
255 0 0     0 255 255
100 100 100 200 200 200

第一行包含“P3”（将其识别为文本的“幻数-PPM”）、2（宽度）、3（高度）、255（最大强度）。 第二行包含顶行的两个 RGB 像素。 第三行和第四行分别包含第 2 行和第 3 行的两个 RGB 像素。

如果您需要更大范围的强度，请使用更大的数字来获得最大强度（例如 1024），最高可达 65535。

由 Mark Setchell 编辑超出这一点 - 所以我是有罪的一方！

图像看起来像这样（放大六个像素时）：

ImageMagick 的转换和放大命令如下：

convert image.ppm -scale 400x result.png

如果 ImageMagick 有点重，或者难以安装，您可以更简单地使用 NetPBM 工具（来自here），就像这样（它是一个预编译的二进制文件）

pnmtopng image.ppm > result.png

Answer 2

如果您似乎拥有 Magick++ 并且乐于使用它，您可以使用 C/C++ 编写代码，如下所示：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// sample.cpp
// Mark Setchell
//
// ImageMagick Magick++ sample code
//
// Compile with:
// g++ sample.cpp -o sample $(Magick++-config --cppflags --cxxflags --ldflags --libs)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <Magick++.h> 
#include <iostream> 

using namespace std; 
using namespace Magick; 

int main(int argc,char **argv) 
{ 
   unsigned char pix[]={200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};

   // Initialise ImageMagick library
   InitializeMagick(*argv);

   // Create Image object and read in from pixel data above
   Image image; 
   image.read(2,3,"RGB",CharPixel,pix);

   // Write the image to a file - change extension if you want a GIF or JPEG
   image.write("result.png"); 
}

Answer 3

你离你不远了——干得好！据我所知，您只有几个错误：

1. 你有P3，如果用二进制写，你实际上需要P6。

2. 您的数据使用 int 类型，而 8 位数据需要使用 unsigned char。

3. 宽度和高度互换了。

4. 您使用的是适用于便携式 灰色 地图的 PGM 扩展名，而您的数据是彩色的，因此您需要使用适用于便携式像素地图的 PPM 扩展名.

所以，工作代码如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
   FILE *imageFile;
   int x,y,pixel,height=3,width=2;

   imageFile=fopen("image.ppm","wb");
   if(imageFile==NULL){
      perror("ERROR: Cannot open output file");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }

   fprintf(imageFile,"P6\n");               // P6 filetype
   fprintf(imageFile,"%d %d\n",width,height);   // dimensions
   fprintf(imageFile,"255\n");              // Max pixel

   unsigned char pix[]={200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};
   fwrite(pix,1,18,imageFile);
   fclose(imageFile);
}

如果你然后运行它，你可以将生成的图像转换为一个漂亮的大 PNG

convert image.ppm -scale 400x result.png

如果您随后需要 16 位数据，则​​将 255 更改为 65535，并存储在 unsigned short 数组而不是 unsigned char 中，当您来到 fwrite() 时，您需要写入双倍字节数。

Answer 4

下面的代码将像素颜色的整数数组作为输入并将其写入.bmp 位图文件，或者反过来，读取.bmp 位图文件并将其图像内容存储为int 数组。它只需要<fstream> 库。输入参数path 可以是例如C:/path/to/your/image.bmp 和data 格式为data[x+y*width]=(red<<16)|(green<<8)|blue;，其中red、green 和blue 是blue 范围内的整数，像素位置是@ 987654336@.

#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;
typedef unsigned int uint;
int* read_bmp(const string path, uint& width, uint& height) {
    ifstream file(path, ios::in|ios::binary);
    if(file.fail()) println("\rError: File \""+filename+"\" does not exist!");
    uint w=0, h=0;
    char header[54];
    file.read(header, 54);
    for(uint i=0; i<4; i++) {
        w |= (header[18+i]&255)<<(8*i);
        h |= (header[22+i]&255)<<(8*i);
    }
    const int pad=(4-(3*w)%4)%4, imgsize=(3*w+pad)*h;
    char* img = new char[imgsize];
    file.read(img, imgsize);
    file.close();
    int* data = new int[w*h];
    for(uint y=0; y<h; y++) {
        for(uint x=0; x<w; x++) {
            const int i = 3*x+y*(3*w+pad);
            data[x+(h-1-y)*w] = (img[i]&255)|(img[i+1]&255)<<8|(img[i+2]&255)<<16;
        }
    }
    delete[] img;
    width = w;
    height = h;
    return data;
}
void write_bmp(const string path, const uint width, const uint height, const int* const data) {
    const uint pad=(4-(3*width)%4)%4, filesize=54+(3*width+pad)*height; // horizontal line must be a multiple of 4 bytes long, header is 54 bytes
    char header[54] = { 'B','M', 0,0,0,0, 0,0,0,0, 54,0,0,0, 40,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0, 1,0,24,0 };
    for(uint i=0; i<4; i++) {
        header[ 2+i] = (char)((filesize>>(8*i))&255);
        header[18+i] = (char)((width   >>(8*i))&255);
        header[22+i] = (char)((height  >>(8*i))&255);
    }
    char* img = new char[filesize];
    for(uint i=0; i<54; i++) img[i] = header[i];
    for(uint y=0; y<height; y++) {
        for(uint x=0; x<width; x++) {
            const int color = data[x+(height-1-y)*width];
            const int i = 54+3*x+y*(3*width+pad);
            img[i  ] = (char)( color     &255);
            img[i+1] = (char)((color>> 8)&255);
            img[i+2] = (char)((color>>16)&255);
        }
        for(uint p=0; p<pad; p++) img[54+(3*width+p)+y*(3*width+pad)] = 0;
    }
    ofstream file(path, ios::out|ios::binary);
    file.write(img, filesize);
    file.close();
    delete[] img;
}

代码 sn-p 的灵感来自https://stackoverflow.com/a/47785639/9178992

对于.png 图像，使用lodepng.cpp 和lodepng.h：

#include <string>
#include <vector>
#include <fstream>
#include "lodepng.h"
using namespace std;
typedef unsigned int uint;
int* read_png(const string path, uint& width, uint& height) {
    vector<uchar> img;
    lodepng::decode(img, width, height, path, LCT_RGB);
    int* data = new int[width*height];
    for(uint i=0; i<width*height; i++) {
        data[i] = img[3*i]<<16|img[3*i+1]<<8|img[3*i+2];
    }
    return data;
}
void write_png(const string path, const uint width, const uint height, const int* const data) {
    uchar* img = new uchar[3*width*height];
    for(uint i=0; i<width*height; i++) {
        const int color = data[i];
        img[3*i  ] = (color>>16)&255;
        img[3*i+1] = (color>> 8)&255;
        img[3*i+2] =  color     &255;
    }
    lodepng::encode(path, img, width, height, LCT_RGB);
    delete[] img;
}