Трудность написания Bmp-файла на C ++ вручную (с использованием Xcode) - PullRequest
Новая
       10

Трудность написания Bmp-файла на C ++ вручную (с использованием Xcode)

2 голосов
/ 24 июля 2010

В настоящее время я пытаюсь создать трассировщик лучей в C ++, но у меня возникают трудности с написанием .bmp, созданного в конце.Я полон решимости сделать это вручную, поэтому я могу больше узнать о файлах изображений, их написании и т. Д. Но у меня возникли некоторые трудности.Я довольно новичок в C ++, но уже некоторое время использую Python.

Я уже почти там, у меня просто одна странная проблема.Все правильно, до середины, через важные цвета (которые я установил на 0), где появляются всевозможные случайные символы, и это продолжается в течение следующих нескольких байтов, пары байтов в данных пикселей.До и после этого все хорошо, но я просто не могу это объяснить.Мой текущий код находится в редактировании:

Вот гекс:

http://yfrog.com/j3picture1equp

проблемная область выделена 

 #include <iostream>
#include <fstream>
#include <math.h>
using namespace std;
//-------------------------Object list
const int renderSize[2] = {254,254};
float sphere1Pos[3] = {0.0,0.0,0.0}; //first sphere at origin to make calculations easier
float sphere1Radius = 10.0;
float sphere1Colour= (255.0,0.0,0.0); 
float light1Pos = (0.0,20.0,0.0); //Above sphere
float light1Intensity = 0.5;
// ------------------------



float dot(float* a,float* b); //Calculates the dot product

struct pixel {

    unsigned char R;
    unsigned char G;
    unsigned char B;
    };

//bmp--------------
struct bitmapMagicNumber {
    unsigned char magicNumber[2];
    };

struct bitmapFileHeader {
    unsigned char fileSize;
    short reserved1;
    long reserved2;
    short offset;
    };

struct bitmapInformationHeader {
    short headerSize;
    short padding;
    short width;
    short height; 
    short planes;
    short bitDepth;
    short compression;
    short imageSize;
    short xPixelsPerMetre;
    short yPixelsPerMetre;
    short colours;
    short importantColours;
    };

void setBitmapMagicNumber(bitmapMagicNumber& magicNum){
    magicNum.magicNumber[0] = 0x42;
    magicNum.magicNumber[1] = 0x4D;
    };

void setBitmapFileHeader(bitmapFileHeader& fileHeader,bitmapInformationHeader& informationHeader,pixel pixelArray) {
    fileHeader.fileSize = 54 + sizeof(pixelArray);
    fileHeader.reserved1 = 0;
    fileHeader.reserved2 = 0;
    fileHeader.offset = 54;
    };

void setBitmapInformationHeader(bitmapInformationHeader& informationHeader){
    informationHeader.headerSize = 40;
    informationHeader.padding=0;
    informationHeader.width = renderSize[0];
    informationHeader.height = renderSize[1];
    informationHeader.planes = 1;
    informationHeader.bitDepth = 24;
    informationHeader.compression = 0;
    informationHeader.imageSize = 0;
    informationHeader.xPixelsPerMetre = 0;
    informationHeader.yPixelsPerMetre = 0 ;
    informationHeader.colours = 0;
    informationHeader.importantColours = 0;
    };

void writeBitmap(bitmapMagicNumber& magicNum, bitmapFileHeader& fileHeader,bitmapInformationHeader& informationHeader,pixel pixelArray){
    ofstream out("test.bmp",ios::out|ios::binary);

    //file header
    out.write((char*) &magicNum,2);
    out.write((char*) &fileHeader.fileSize,sizeof(fileHeader.fileSize));
    if (sizeof(fileHeader.fileSize)<3){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }
    out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
    out.write((char*) &fileHeader.reserved1,2);
    out.write((char*) &fileHeader.reserved2,2);
    out.write((char*) &fileHeader.offset,sizeof(fileHeader.offset));
    out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
    out.write((char*) &informationHeader.padding,1);


    //information header
    out.write((char*) &informationHeader.headerSize,sizeof(informationHeader.headerSize));
    out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
    out.write((char*) &informationHeader.padding,1);



    out.write((char*) &informationHeader.width,sizeof(informationHeader.width));
    if (sizeof(informationHeader.width)<4){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }
    if (sizeof(informationHeader.width)<3){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }
    if (sizeof(informationHeader.width)<2){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }

    out.write((char*) &informationHeader.height,sizeof(informationHeader.height));
    if (sizeof(informationHeader.height)<4){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }
    if (sizeof(informationHeader.height)<3){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }
    if (sizeof(informationHeader.height)<2){
        out.write((char*) &informationHeader.padding,1);
        }   

    out.write((char*) &informationHeader.planes,sizeof(informationHeader.planes));
    out.write((char*) &informationHeader.bitDepth,sizeof(informationHeader.bitDepth));
    out.write((char*) &informationHeader.compression,4);
    out.write((char*) &informationHeader.imageSize,4);
    out.write((char*) &informationHeader.xPixelsPerMetre,4);
    out.write((char*) &informationHeader.yPixelsPerMetre,4);
    out.write((char*) &informationHeader.colours,4);
    out.write((char*) &informationHeader.importantColours,4);

    //pixel data
    for (int y=0; y < renderSize[1]; y++) {
        for (int x=0; x< renderSize[0]; x++) {
            out.write((char*) &pixelArray[x][y],sizeof(pixel));
        }
    }

    out.close();


}


// end bmp-----------

int main() {

pixel pixelArray[renderSize[0]][renderSize[1]];

    for (int y=0; y < renderSize[1]; y++) {
        for (int x=0; x< renderSize[0]; x++) {
            float rayPos[3] = {x,y, -1000.0};
            float rayDir[3] = {0.0,0.0,-1.0};   
            bool intersect;

            //for each object in scene, see if intersects. (for now there is only one object to make things easier)

            //-------sphere ray intersection....
            float distance[3];
            distance[0]= rayPos[0]-sphere1Pos[0];
            distance[1]= rayPos[1]-sphere1Pos[1];
            distance[2]= rayPos[2]-sphere1Pos[2];
            float a = dot(rayDir, rayDir);
            float b = 2 * dot(rayDir, distance);
            float c = dot(distance, distance) - (sphere1Radius * sphere1Radius);

            float disc = b * b - 4 * a * c;

            if (disc < 0)
                intersect=false;
            else
                intersect=true;


            //--------------------

            if (intersect==true){
                pixelArray[x][y].R = 0;
                pixelArray[x][y].G = 0;
                pixelArray[x][y].B = 0;
                }

            else {
                pixelArray[x][y].R = 0;
                pixelArray[x][y].G = 0;
                pixelArray[x][y].B = 0;
                }



            // trace to lights (as long as another object is not in the way) 

        }

    }
    //write .bmp
    bitmapMagicNumber magicNum;
    bitmapFileHeader fileHeader;
    bitmapInformationHeader informationHeader;

    setBitmapMagicNumber(magicNum);
    setBitmapFileHeader(fileHeader,informationHeader, pixelArray[renderSize[0]][renderSize[1]]);
    setBitmapInformationHeader(informationHeader);

    writeBitmap(magicNum,fileHeader,informationHeader, pixelArray[renderSize[0]][renderSize[1]]);
}

//calculate dot product
float dot(float* a,float* b)
{
float dp = 0.0;
for (int i=0;i<3;i++)
    dp += a[i] * b[i];
return dp;
}

Ответы [ 3 ]

3 голосов
/ 24 июля 2010

Хотя это может быть не единственной проблемой, у вас почти наверняка есть проблема с выравниванием данных .

В вашем bitmapFileHeader, например, если предположить, что long имеет четырехбайтовое выравнивание, а short имеет двухбайтовое выравнивание, будет два байта безымянного заполнения между magicNumber и fileSize(есть аналогичные проблемы в большинстве других структур данных).

В качестве решения вы можете представить заголовок и другие структуры в виде массива char (без заполнения) и скопировать соответствующие данныев правильные места в массиве.

Ваш компилятор может предоставить способ "упаковать" структуры данных таким образом, чтобы они не выровнены, что также может решить вашу проблему, но при этом это совершенно не переносимо.

2 голосов
/ 24 июля 2010

Я всегда делал вывод в формате .ppm. формат не может быть проще: 

FILE * out = fopen("out.ppm", "wb");
fprintf(out, "P6 %d %d 255\n", HEIGHT, WIDTH);

for(int i=0; i<HEIGHT; i++)
  for(int j=0; j<WIDTH; j++)
  {
    color c = get_pixel_color(i,j)
    putc(c.red, out);
    putc(c.green, out);
    putc(c.blue, out);
  }

fclose(out);

... где красный, зеленый и синий являются целыми числами, но должны принимать значения от 0 до 255. Значение 255 в заголовке ppm указывает, что максимальное значение цветового канала составляет 255.

Большинство графических редакторов будут читать .ppm: gimp, photoshop и т. Д. Мне всегда нравилось это, потому что я помню формат с головы до головы, и мне не нужно писать что-то, что не используется ... Когда мне ДЕЙСТВИТЕЛЬНО нужен .bmp или .jpg и т. Д., Я использую команду imagemagick convert для преобразования моих ppm в этот формат.

1 голос
/ 24 июля 2010

Этот код имеет функции для чтения / записи BMP в Windows и на некоторых других платформах.Посмотри.

...