Gewusst wie: Drehen von Farben

Die Drehung in einem vierdimensionalen Farbraum ist schwer zu visualisieren. Sie ist jedoch leichter vorstellbar, wenn vereinbart wird, dass ein Farbanteil stets einen festen Wert beibehält. Angenommen, der Alphaanteil behält einen festen Wert von 1 (vollständig deckend) bei. In diesem Fall lässt sich ein dreidimensionaler Farbraum mit Rot-, Grün- und Blauachsen, wie in der folgenden Abbildung, einfach visualisieren.

Eine Farbe kann man sich im 3D-Raum wie einen Punkt vorstellen. Der Punkt (1, 0, 0) stellt im Raum beispielsweise die Farbe Rot und der Punkt (0, 1, 0) die Farbe Grün dar.

Die folgende Abbildung veranschaulicht, welche Auswirkungen die Drehung der Farbe (1, 0, 0) in einem Winkel von 60 Grad in der Rot-Grün-Ebene hat. Die Drehung in einer Ebene parallel zur Rot-Grün-Ebene können Sie sich wie eine Drehung um die Blauachse vorstellen.

In der folgenden Abbildung wird veranschaulicht, wie Sie eine Farbmatrix initialisieren, um Drehungen um jede der drei Koordinatenachsen (Rot, Grün, Blau) auszuführen.

Beispiel

Im folgenden Beispiel wird eine 60-Grad-Drehung um die Blauachse auf ein komplett einfarbiges Bild (1, 0, 0.6) angewendet. In einer Ebene, die parallel zur Rot-Grün-Ebene verläuft, wird der Drehwinkel aufgehoben.

In der folgenden Abbildung ist das ursprüngliche Bild auf der linken und das Bild, dessen Farben gedreht wurden, auf der rechten Seite zu sehen.

In der folgenden Abbildung wird die im nachstehenden Code ausgeführte Farbdrehung veranschaulicht.

Private Sub RotateColors(ByVal e As PaintEventArgs)
    Dim image As Bitmap = New Bitmap("RotationInput.bmp")
    Dim imageAttributes As New ImageAttributes()
    Dim width As Integer = image.Width
    Dim height As Integer = image.Height
    Dim degrees As Single = 60.0F
    Dim r As Double = degrees * System.Math.PI / 180 ' degrees to radians
    Dim colorMatrixElements As Single()() = { _
       New Single() {CSng(System.Math.Cos(r)), _
                     CSng(System.Math.Sin(r)), 0, 0, 0}, _
       New Single() {CSng(-System.Math.Sin(r)), _
                     CSng(-System.Math.Cos(r)), 0, 0, 0}, _
       New Single() {0, 0, 2, 0, 0}, _
       New Single() {0, 0, 0, 1, 0}, _
       New Single() {0, 0, 0, 0, 1}}

    Dim colorMatrix As New ColorMatrix(colorMatrixElements)

    imageAttributes.SetColorMatrix( _
       colorMatrix, _
       ColorMatrixFlag.Default, _
       ColorAdjustType.Bitmap)

    e.Graphics.DrawImage(image, 10, 10, width, height)

    ' Pass in the destination rectangle (2nd argument), the upper-left corner 
    ' (3rd and 4th arguments), width (5th argument),  and height (6th 
    ' argument) of the source rectangle.
    e.Graphics.DrawImage( _
       image, _
       New Rectangle(150, 10, width, height), _
       0, 0, _
       width, _
       height, _
       GraphicsUnit.Pixel, _
       imageAttributes)
End Sub

private void RotateColors(PaintEventArgs e)
{
    Bitmap image = new Bitmap("RotationInput.bmp");
    ImageAttributes imageAttributes = new ImageAttributes();
    int width = image.Width;
    int height = image.Height;
    float degrees = 60f;
    double r = degrees * System.Math.PI / 180; // degrees to radians

    float[][] colorMatrixElements = { 
        new float[] {(float)System.Math.Cos(r),  (float)System.Math.Sin(r),  0,  0, 0},
        new float[] {(float)-System.Math.Sin(r),  (float)-System.Math.Cos(r),  0,  0, 0},
        new float[] {0,  0,  2,  0, 0},
        new float[] {0,  0,  0,  1, 0},
        new float[] {0, 0, 0, 0, 1}};

    ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(colorMatrixElements);

    imageAttributes.SetColorMatrix(
       colorMatrix,
       ColorMatrixFlag.Default,
       ColorAdjustType.Bitmap);

    e.Graphics.DrawImage(image, 10, 10, width, height);

    e.Graphics.DrawImage(
       image,
       new Rectangle(150, 10, width, height),  // destination rectangle 
        0, 0,        // upper-left corner of source rectangle 
        width,       // width of source rectangle
        height,      // height of source rectangle
        GraphicsUnit.Pixel,
       imageAttributes);

}

Kompilieren des Codes

Das vorhergehende Beispiel ist für die Verwendung mit Windows Forms konzipiert und erfordert PaintEventArgs e, einen Parameter des Paint-Ereignishandlers. Ersetzen Sie RotationInput.bmp durch einen für das System gültigen Dateinamen und Pfad.

Siehe auch

Referenz

ColorMatrix

ImageAttributes

Weitere Ressourcen

Grafik und Zeichnen in Windows Forms

Neueinfärben von Bildern