写入 .BMP - 扭曲的图像

Question

我想将法线贴图写入 .bmp 文件，所以我先实现了一个简单的 .bmp 写入器：

void BITMAPLOADER::writeHeader(std::ofstream& out, int width, int height)
{
    BITMAPFILEHEADER tWBFH;
    tWBFH.bfType = 0x4d42;
    tWBFH.bfSize = 14 + 40 + (width*height*3);
    tWBFH.bfReserved1 = 0;
    tWBFH.bfReserved2 = 0;
    tWBFH.bfOffBits = 14 + 40;

    BITMAPINFOHEADER tW2BH;
    memset(&tW2BH,0,40);
    tW2BH.biSize = 40;
    tW2BH.biWidth = width;
    tW2BH.biHeight = height;
    tW2BH.biPlanes = 1;
    tW2BH.biBitCount = 24;
    tW2BH.biCompression = 0;

    out.write((char*)(&tWBFH),14);
    out.write((char*)(&tW2BH),40);
}

---

bool TERRAINLOADER::makeNormalmap(unsigned int width, unsigned int height)
{
    std::ofstream file;
    file.open("terrainnormal.bmp");

    if(!file)
    {
        file.close();
        return false;
    }

    bitmaploader.writeHeader(file,width,height);


    for(int y = 0; y < height; y++)
    {
        for(int x = 0; x < width; x++)
        {
            file << static_cast<unsigned char>(255*x/height);    //(unsigned char)((getHeight(float(x)/float(width),float(y)/float(height))));
            file << static_cast<unsigned char>(0);               //(unsigned char)((getHeight(float(x)/float(width),float(y)/float(height))));
            file << static_cast<unsigned char>(0);               //(unsigned char)((getHeight(float(x)/float(width),float(y)/float(height))));
        };
    };

    file.close();

    return true;
};

writeHeader(...) 函数来自 SO，来自已解决的工作帖子。 （忘记名字了）

getHeight(...) 使用双三次插值，因此我可以将其写入大分辨率图像，并且保持平滑。它还将用于碰撞检测，现在用作我的剪辑贴图的 LOD 因子。

现在的问题是这会输出失真的图像。图片会说明我的想法：

预期/扭曲的结果：

• 对于高度图：我有描述网格的函数：getHeight(x,z)。它会返回正确的结果，因为我也使用着色器（通过将高度作为顶点属性发送）对其进行了测试。从网上下载的图片：

• 并且将 y(x,z) 函数值写入 .BMP：（代码中被注释掉的部分）：

• 用一个简单的函数：file << static_cast<unsigned char>(255*(float)x/height)

这应该是从黑色到白色到右侧的简单混合。

我使用了 256 x 256 的图像大小，因为我读过它应该是 4 的倍数。我可以使用库，但我想在没有库的情况下解决这个问题。那么，是什么造成了这种失真呢？

编辑： 在最后一张图片上，一些线条也是彩色的，但它们不应该是彩色的。这篇文章很相似，但我的高度图并没有像这篇文章那样线性扭曲：Image Distortion with Lock Bits

编辑： 另一个奇怪的问题是，当我没有使所有颜色都相同时，它的颜色也会失真。例如，仅将 RED 设置为高度，而将 G 和 B 保留为 0，它不仅变成了 RED，而且变成了嘈杂的彩色高度图。

编辑 /cmets/ 如果我理解正确，那就是标题的大小，然后是我的像素数据。现在在像素数据之前必须有 4 * n 个字节。因此，填充意味着在标题之后我放置了更多填充该位置的数据。

例如假设（我会查找热点以准确获取它）我的标题是 55 个字节，那么我应该再添加 1 个字节，因为 55+1 = 56 和 4|56。

所以

file << static_cast<unsigned char>('a');

for(int y = 1; y <= width; y++)
{
    for(int x = 1; x <= height; x++)
    {
        file << static_cast<unsigned char>(x);
        file << static_cast<unsigned char>(x);
        file << static_cast<unsigned char>(x);
    };
};

应该是正确的。

但我意识到了真正的问题（正如 Jigsore 评论的那样）。当我从int 转换为char 时，似乎1 位数字变为1 字节，2 位数字变为2，3 位数字变为3 字节。 将高度限制为 3 位数效果很好，但图像有点白，因为“最暗”颜色变为 (100,100,100) 而不是 (0,0,0)。此外，这也是不规则失真的原因，因为它取决于一行中有多少“山”或“山”。我该如何解决这个问题，我希望是最后一个问题？我不想将图像压缩到 100-256 范围内。;)

Answer 1

以二进制模式打开文件。

在 Windows 下，如果您以默认文本模式打开文件，它会在每个写入的 0x0a（换行符）之后写入一个额外的 0x0d（回车）字符。第一次发生这种情况时，它将改变以下像素的颜色，因为 RGB 顺序不对齐。发生 3 次后，您将偏离一个完整像素。