Создание GraphicsPath из полупрозрачного растрового изображения

Question

Я хочу создать GraphicsPath и список точек, чтобы сформировать контур непрозрачной области растрового изображения. При необходимости я могу гарантировать, что каждое изображение имеет только одну сплошную коллекцию непрозрачных пикселей. Так, например, я должен иметь возможность записывать точки по часовой стрелке или против часовой стрелки вдоль края пикселей и выполнять полный замкнутый цикл.

Скорость этого алгоритма не важна. Тем не менее, эффективность получаемых точек является полузадачей, если я могу пропустить некоторые точки для уменьшения в меньшем и менее сложном GraphicsPath.

Ниже я приведу свой текущий код, который отлично работает с большинством изображений. Тем не менее, некоторые изображения, которые являются более сложными, заканчиваются путями, которые, кажется, соединяются в неправильном порядке. Я думаю, что знаю, почему это происходит, но я не могу найти решение.

public static Point[] GetOutlinePoints(Bitmap image)
{
    List<Point> outlinePoints = new List<Point>();

    BitmapData bitmapData = image.LockBits(new Rectangle(0, 0, image.Width, image.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);

    byte[] originalBytes = new byte[image.Width * image.Height * 4];
    Marshal.Copy(bitmapData.Scan0, originalBytes, 0, originalBytes.Length);

    for (int x = 0; x < bitmapData.Width; x++)
    {
        for (int y = 0; y < bitmapData.Height; y++)
        {
            byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

            if (alpha != 0)
            {
                Point p = new Point(x, y);

                if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    outlinePoints.Add(p);

                break;
            }
        }
    }

    for (int y = 0; y < bitmapData.Height; y++)
    {
        for (int x = bitmapData.Width - 1; x >= 0; x--)
        {
            byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

            if (alpha != 0)
            {
                Point p = new Point(x, y);

                if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    outlinePoints.Add(p);

                break;
            }
        }
    }

    for (int x = bitmapData.Width - 1; x >= 0; x--)
    {
        for (int y = bitmapData.Height - 1; y >= 0; y--)
        {
            byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

            if (alpha != 0)
            {
                Point p = new Point(x, y);

                if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    outlinePoints.Add(p);

                break;
            }
        }
    }

    for (int y = bitmapData.Height - 1; y >= 0; y--)
    {
        for (int x = 0; x < bitmapData.Width; x++)
        {
            byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

            if (alpha != 0)
            {
                Point p = new Point(x, y);

                if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    outlinePoints.Add(p);

                break;
            }
        }
    }

    // Added to close the loop
    outlinePoints.Add(outlinePoints[0]);

    image.UnlockBits(bitmapData);

    return outlinePoints.ToArray();
}

public static bool ContainsPoint(IEnumerable<Point> points, Point value)
{
    foreach (Point p in points)
    {
        if (p == value)
            return true;
    }

    return false;
}

И когда я превращаю точки в путь:

GraphicsPath outlinePath = new GraphicsPath();
outlinePath.AddLines(_outlinePoints);

Вот пример, показывающий, чего я хочу. Красный контур должен быть массивом точек, которые можно превратить в GraphicsPath, чтобы выполнить обнаружение попадания, нарисовать контурную ручку и заполнить ее кистью.

Answer 1

Как и вы оба, вы просто должны найти первую непрозрачную точку и затем двигаться вдоль непрозрачных пикселей с прозрачным соседом.

Кроме того, вам придется сохранить точку, которую вы уже сохранили.visised и как часто вы посещали их, или вы будете заканчивать в тех же случаях в цикле бесконечности.Если у точки нет соседа, который уже был посещен, вы должны возвращаться к каждой точке в почтенном направлении, пока не будет снова доступна не посещенная точка.

Вот и все.

---

// КОД УДАЛЕН - СТОЛ БЫЛО ДОЛГО

---

РЕДАКТИРОВАТЬ 1

Модифицированный код:

---

// КОД УДАЛЕН - СТОЛ БЫЛО ДОЛГО

---

РЕДАКТИРОВАТЬ 2

Теперь все регионы возвращаются:

---

// КОД УДАЛЕН - ПОСТ БЫЛ ДОЛГО

---

РЕДАКТИРОВАТЬ 3

Изменения:

• Point.EMPTY был заменен на Point (-1, -1), или непрозрачный пиксель в верхнем левом углу вызывает invinityloop
• Проверка границы на границе изображения

---

class BorderFinder {

    int stride = 0;
    int[] visited = null;
    byte[] bytes = null;
    PointData borderdata = null;
    Size size = Size.Empty;
    bool outside = false;
    Point zeropoint = new Point(-1,-1);

    public List<Point[]> Find(Bitmap bmp, bool outside = true) {
        this.outside = outside;
        List<Point> border = new List<Point>();
        BitmapData bmpdata = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);

        stride = bmpdata.Stride;
        bytes = new byte[bmp.Width * bmp.Height * 4];
        size = bmp.Size;


        Marshal.Copy(bmpdata.Scan0, bytes, 0, bytes.Length);


        // Get all Borderpoint
        borderdata = getBorderData(bytes);

        bmp.UnlockBits(bmpdata);

        List<List<Point>> regions = new List<List<Point>>();

        //Loop until no more borderpoints are available
        while (borderdata.PointCount > 0) {
            List<Point> region = new List<Point>();

            //if valid is false the region doesn't close
            bool valid = true;

            //Find the first borderpoint from where whe start crawling
            Point startpos = getFirstPoint(borderdata);

            //we need this to know if and how often we already visted the point.
            //we somtime have to visit a point a second time because we have to go backward until a unvisted point is found again
            //for example if we go int a narrow 1px hole
            visited = new int[bmp.Size.Width * bmp.Size.Height];

            region.Add(startpos);

            //Find the next possible point
            Point current = getNextPoint(startpos);

            if (current != zeropoint) {
                visited[current.Y * bmp.Width + current.X]++;
                region.Add(current);
            }

            //May occure with just one transparent pixel without neighbors
            if (current == zeropoint)
                valid = false;

            //Loop until the area closed or colsing the area wasn't poosible
            while (!current.Equals(startpos) && valid) {
                var pos = current;
                //Check if the area was aready visited
                if (visited[current.Y * bmp.Width + current.X] < 2) {
                    current = getNextPoint(pos);
                    visited[pos.Y * bmp.Width + pos.X]++;
                    //If no possible point was found, search in reversed direction
                    if (current == zeropoint)
                        current = getNextPointBackwards(pos);
                } else { //If point was already visited, search in reversed direction
                    current = getNextPointBackwards(pos);
                }

                //No possible point was found. Closing isn't possible
                if (current == zeropoint) {
                    valid = false;
                    break;
                }

                visited[current.Y * bmp.Width + current.X]++;

                region.Add(current);
            }
            //Remove point from source borderdata
            foreach (var p in region) {
                borderdata.SetPoint(p.Y * bmp.Width + p.X, false);
            }
            //Add region if closing was possible
            if (valid)
                regions.Add(region);
        }

        //Checks if Region goes the same way back and trims it in this case
        foreach (var region in regions) {
            int duplicatedpos = -1;

            bool[] duplicatecheck = new bool[size.Width * size.Height];
            int length = region.Count;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                var p = region[i];
                if (duplicatecheck[p.Y * size.Width + p.X]) {
                    duplicatedpos = i - 1;
                    break;
                }
                duplicatecheck[p.Y * size.Width + p.X] = true;
            }

            if (duplicatedpos == -1)
                continue;

            if (duplicatedpos != ((region.Count - 1) / 2))
                continue;

            bool reversed = true;

            for (int i = 0; i < duplicatedpos; i++) {
                if (region[duplicatedpos - i - 1] != region[duplicatedpos + i + 1]) {
                    reversed = false;
                    break;
                }
            }

            if (!reversed)
                continue;

            region.RemoveRange(duplicatedpos + 1, region.Count - duplicatedpos - 1);
        }

        List<List<Point>> tempregions = new List<List<Point>>(regions);
        regions.Clear();

        bool connected = true;
        //Connects region if possible
        while (connected) {
            connected = false;
            foreach (var region in tempregions) {
                int connectionpos = -1;
                int connectionregion = -1;
                Point pointstart = region.First();
                Point pointend = region.Last();
                for (int ir = 0; ir < regions.Count; ir++) {
                    var otherregion = regions[ir];
                    if (region == otherregion)
                        continue;

                    for (int ip = 0; ip < otherregion.Count; ip++) {
                        var p = otherregion[ip];
                        if ((isConnected(pointstart, p) && isConnected(pointend, p)) ||
                            (isConnected(pointstart, p) && isConnected(pointstart, p))) {
                            connectionregion = ir;
                            connectionpos = ip;
                        }

                        if ((isConnected(pointend, p) && isConnected(pointend, p))) {
                            region.Reverse();
                            connectionregion = ir;
                            connectionpos = ip;
                        }
                    }

                }

                if (connectionpos == -1) {
                    regions.Add(region);
                } else {
                    regions[connectionregion].InsertRange(connectionpos, region);
                }

            }

            tempregions = new List<List<Point>>(regions);
            regions.Clear();
        }

        List<Point[]> returnregions = new List<Point[]>();

        foreach (var region in tempregions)
            returnregions.Add(region.ToArray());

        return returnregions;
    }

    private bool isConnected(Point p0, Point p1) {

        if (p0.X == p1.X && p0.Y - 1 == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X + 1 == p1.X && p0.Y - 1 == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X + 1 == p1.X && p0.Y == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X + 1 == p1.X && p0.Y + 1 == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X == p1.X && p0.Y + 1 == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X - 1 == p1.X && p0.Y + 1 == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X - 1 == p1.X && p0.Y == p1.Y)
            return true;

        if (p0.X - 1 == p1.X && p0.Y - 1 == p1.Y)
            return true;

        return false;
    }

    private Point getNextPoint(Point pos) {
        if (pos.Y > 0) {
            int x = pos.X;
            int y = pos.Y - 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.Y > 0 && pos.X < size.Width - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y - 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.X < size.Width - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.X < size.Width - 1 && pos.Y < size.Height - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.Y < size.Height - 1) {
            int x = pos.X;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }


        if (pos.Y < size.Height - 1 && pos.X > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.X > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }

        if (pos.X > 0 && pos.Y > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y - 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
            }
        }


        return zeropoint;
    }

    private Point getNextPointBackwards(Point pos) {
        Point backpoint = zeropoint;

        int trys = 0;

        if (pos.X > 0 && pos.Y > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y - 1;
            if (ValidPoint(x, y) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }

        if (pos.X > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }

        if (pos.Y < size.Height - 1 && pos.X > 0) {
            int x = pos.X - 1;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }

        if (pos.Y < size.Height - 1) {
            int x = pos.X;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }


        if (pos.X < size.Width - 1 && pos.Y < size.Height - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y + 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }


        if (pos.X < size.Width - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }

        if (pos.Y > 0 && pos.X < size.Width - 1) {
            int x = pos.X + 1;
            int y = pos.Y - 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }


        if (pos.Y > 0) {
            int x = pos.X;
            int y = pos.Y - 1;
            if ((ValidPoint(x, y)) && HasNeighbor(x, y)) {
                if (visited[y * size.Width + x] == 0) {
                    return new Point(x, y);
                }
                if (backpoint == zeropoint || trys > visited[y * size.Width + x]) {
                    backpoint = new Point(x, y);
                    trys = visited[y * size.Width + x];
                }
            }
        }

        return backpoint;
    }

    private bool ValidPoint(int x, int y) {
        return (borderdata[y * size.Width + x]);
    }

    private bool HasNeighbor(int x, int y) {
        if (y > 0) {
            if (!borderdata[(y - 1) * size.Width + x]) {
                return true;
            }
        } else if (ValidPoint(x, y)) {
            return true;
        }

        if (x < size.Width - 1) {
            if (!borderdata[y * size.Width + (x + 1)]) {
                return true;
            }
        } else if (ValidPoint(x, y)) {
            return true;
        }

        if (y < size.Height - 1) {
            if (!borderdata[(y + 1) * size.Width + x]) {
                return true;
            }
        } else if (ValidPoint(x, y)) {
            return true;
        }

        if (x > 0) {
            if (!borderdata[y * size.Width + (x - 1)]) {
                return true;
            }
        } else if (ValidPoint(x, y)) {
            return true;
        }

        return false;
    }

    private Point getFirstPoint(PointData data) {
        Point startpos = zeropoint;
        for (int y = 0; y < size.Height; y++) {
            for (int x = 0; x < size.Width; x++) {
                if (data[y * size.Width + x]) {
                    startpos = new Point(x, y);
                    return startpos;
                }
            }
        }
        return startpos;
    }

    private PointData getBorderData(byte[] bytes) {

        PointData isborderpoint = new PointData(size.Height * size.Width);
        bool prevtrans = false;
        bool currenttrans = false;
        for (int y = 0; y < size.Height; y++) {
            prevtrans = false;
            for (int x = 0; x <= size.Width; x++) {
                if (x == size.Width) {
                    if (!prevtrans) {
                        isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x - 1, true);
                    }
                    continue;
                }
                currenttrans = bytes[y * stride + x * 4 + 3] == 0;
                if (x == 0 && !currenttrans)
                    isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x, true);
                if (prevtrans && !currenttrans)
                    isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x - 1, true);
                if (!prevtrans && currenttrans && x != 0)
                    isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x, true);
                prevtrans = currenttrans;
            }
        }
        for (int x = 0; x < size.Width; x++) {
            prevtrans = false;
            for (int y = 0; y <= size.Height; y++) {
                if (y == size.Height) {
                    if (!prevtrans) {
                        isborderpoint.SetPoint((y - 1) * size.Width + x, true);
                    }
                    continue;
                }
                currenttrans = bytes[y * stride + x * 4 + 3] == 0;
                if(y == 0 && !currenttrans)
                    isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x, true);
                if (prevtrans && !currenttrans)
                    isborderpoint.SetPoint((y - 1) * size.Width + x, true);
                if (!prevtrans && currenttrans && y != 0)
                    isborderpoint.SetPoint(y * size.Width + x, true);
                prevtrans = currenttrans;
            }
        }
        return isborderpoint;
    }
}

class PointData {
    bool[] points = null;
    int validpoints = 0;
    public PointData(int length) {
        points = new bool[length];
    }

    public int PointCount {
        get {
            return validpoints;
        }
    }

    public void SetPoint(int pos, bool state) {
        if (points[pos] != state) {
            if (state)
                validpoints++;
            else
                validpoints--;
        }
        points[pos] = state;
    }
    public bool this[int pos] {
        get {
            return points[pos];
        }
    }


}

Answer 2

Я изменил GetOutlinePoints, добавив вспомогательную переменную, которая проверяет позицию, в которой должны быть добавлены новые точки.

Идея алгоритма обнаружения контуров в вашем коде похожа на то, как смотреть на изображение, стоя на каждом из его краев, и записывать все непрозрачные пиксели, которые видны.Это нормально, однако, вы всегда добавляли пиксели в конец коллекции, что вызывало проблемы.Я добавил переменную, которая запоминает положение последнего пикселя, видимого с предыдущего края, и текущего и использует его для определения индекса, где должен быть добавлен новый пиксель.Я предполагаю, что это должно работать, пока контур непрерывен, но я полагаю, что это в вашем случае.

Я протестировал его на нескольких изображениях, и, кажется, он работает правильно:

public static Point[] GetOutlinePoints(Bitmap image)
    {
        List<Point> outlinePoints = new List<Point>();

        BitmapData bitmapData = image.LockBits(new Rectangle(0, 0, image.Width, image.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);

        byte[] originalBytes = new byte[image.Width * image.Height * 4];
        Marshal.Copy(bitmapData.Scan0, originalBytes, 0, originalBytes.Length);
        //find non-transparent pixels visible from the top of the image
        for (int x = 0; x < bitmapData.Width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < bitmapData.Height; y++)
            {
                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                if (alpha != 0)
                {
                    Point p = new Point(x, y);

                    if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                        outlinePoints.Add(p);

                    break;
                }
            }
        }

        //helper variable for storing position of the last pixel visible from both sides 
        //or last inserted pixel
        int? lastInsertedPosition = null;
        //find non-transparent pixels visible from the right side of the image
        for (int y = 0; y < bitmapData.Height; y++)
        {
            for (int x = bitmapData.Width - 1; x >= 0; x--)
            {
                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                if (alpha != 0)
                {
                    Point p = new Point(x, y);

                    if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    {
                        if (lastInsertedPosition.HasValue)
                        {
                            outlinePoints.Insert(lastInsertedPosition.Value + 1, p);
                            lastInsertedPosition += 1;
                        }
                        else
                        {
                            outlinePoints.Add(p);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //save last common pixel from visible from more than one sides
                        lastInsertedPosition = outlinePoints.IndexOf(p);
                    }

                    break;
                }
            }
        }

        lastInsertedPosition = null;
        //find non-transparent pixels visible from the bottom of the image
        for (int x = bitmapData.Width - 1; x >= 0; x--)
        {
            for (int y = bitmapData.Height - 1; y >= 0; y--)
            {
                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                if (alpha != 0)
                {
                    Point p = new Point(x, y);

                    if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    {
                        if (lastInsertedPosition.HasValue)
                        {
                            outlinePoints.Insert(lastInsertedPosition.Value + 1, p);
                            lastInsertedPosition += 1;
                        }
                        else
                        {
                            outlinePoints.Add(p);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //save last common pixel from visible from more than one sides
                        lastInsertedPosition = outlinePoints.IndexOf(p);
                    }

                    break;
                }
            }
        }

        lastInsertedPosition = null;
        //find non-transparent pixels visible from the left side of the image
        for (int y = bitmapData.Height - 1; y >= 0; y--)
        {
            for (int x = 0; x < bitmapData.Width; x++)
            {
                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                if (alpha != 0)
                {
                    Point p = new Point(x, y);

                    if (!ContainsPoint(outlinePoints, p))
                    {
                        if (lastInsertedPosition.HasValue)
                        {
                            outlinePoints.Insert(lastInsertedPosition.Value + 1, p);
                            lastInsertedPosition += 1;
                        }
                        else
                        {
                            outlinePoints.Add(p);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //save last common pixel from visible from more than one sides
                        lastInsertedPosition = outlinePoints.IndexOf(p);
                    }

                    break;
                }
            }
        }

        // Added to close the loop
        outlinePoints.Add(outlinePoints[0]);

        image.UnlockBits(bitmapData);

        return outlinePoints.ToArray();
    }

Обновление: Этот алгоритм не будет работать правильно для изображений, у которых части контура не видны с любого из краев.Смотрите комментарии для предлагаемых решений.Я постараюсь опубликовать фрагмент кода позже.

Обновление II

Я подготовил другой алгоритм, как описано в моих комментариях.Он просто ползает вокруг объекта и сохраняет контур.

Сначала он находит первый пиксель контура, используя метод из предыдущего алгоритма.Затем он просматривает соседние пиксели по часовой стрелке, находит первый, который является прозрачным, и затем продолжает просмотр, но ищет непрозрачный.Первый найденный непрозрачный пиксель - следующий в схеме.Цикл продолжается до тех пор, пока не обойдет весь объект и не вернется к начальному пикселю.

public static Point[] GetOutlinePointsNEW(Bitmap image)
    {
        List<Point> outlinePoints = new List<Point>();

        BitmapData bitmapData = image.LockBits(new Rectangle(0, 0, image.Width, image.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);

        Point currentP = new Point(0, 0);
        Point firstP = new Point(0, 0);

        byte[] originalBytes = new byte[image.Width * image.Height * 4];
        Marshal.Copy(bitmapData.Scan0, originalBytes, 0, originalBytes.Length);
        //find non-transparent pixels visible from the top of the image
        for (int x = 0; x < bitmapData.Width && outlinePoints.Count == 0; x++)
        {
            for (int y = 0; y < bitmapData.Height && outlinePoints.Count == 0; y++)
            {
                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                if (alpha != 0)
                {
                    Point p = new Point(x, y);

                    outlinePoints.Add(p);
                    currentP = p;
                    firstP = p;

                    break;
                }
            }
        }

        Point[] neighbourPoints = new Point[] { new Point(-1, -1), new Point(0, -1), new Point(1, -1), 
                                                new Point(1, 0), new Point(1, 1), new Point(0, 1), 
                                                new Point(-1, 1), new Point(-1, 0) };

        //crawl around the object and look for the next pixel of the outline
        do
        {
            bool transparentNeighbourFound = false;
            bool nextPixelFound = false;
            int i;
            //searching is done in clockwise order
            for (i = 0; (i < neighbourPoints.Length * 2) && !nextPixelFound; ++i)
            {
                int neighbourPosition = i % neighbourPoints.Length;

                int x = currentP.X + neighbourPoints[neighbourPosition].X;
                int y = currentP.Y + neighbourPoints[neighbourPosition].Y;

                byte alpha = originalBytes[y * bitmapData.Stride + 4 * x + 3];

                //a transparent pixel has to be found first
                if (!transparentNeighbourFound)
                {
                    if (alpha == 0)
                    {
                        transparentNeighbourFound = true;
                    }
                }
                else //after a transparent pixel is found, a next non-transparent one is the next pixel of the outline
                {
                    if (alpha != 0)
                    {
                        Point p = new Point(x, y);

                        currentP = p;
                        outlinePoints.Add(p);
                        nextPixelFound = true;
                    }
                }
            }
        } while (currentP != firstP);

        image.UnlockBits(bitmapData);

        return outlinePoints.ToArray();
    }

Следует помнить, что он работает, если объект НЕ заканчивается на краю изображения (там естьбыть прозрачным пространством между объектом и каждым из краев).

Это легко сделать, если просто увеличить изображение на одну строку с каждой стороны перед передачей его методу GetOutlinePointsNEW.

Answer 3

Сценарий от автора был одним из тех, с которыми я только что столкнулся. После применения метода GetOutlinePointsNEW, описанного выше, я столкнулся с проблемой индексации, когда непрозрачный пиксель находится на краю изображения, из-за чего сканирование не попадает в границы изображения. Ниже приведено обновление управляемого кода, которое обрабатывает пиксели за пределами границ как непрозрачные при выполнении сканирования.

    static public Point[] crawlerPoints = new Point[] { new Point(-1, -1), new Point(0, -1), new Point(1, -1),
                                            new Point(1, 0), new Point(1, 1), new Point(0, 1),
                                            new Point(-1, 1), new Point(-1, 0) };

    private BitmapData _bitmapData;
    private byte[] _originalBytes;
    private Bitmap _bitmap;  //this is loaded from an image passed in during processing

    public Point[] GetOutlinePoints()
    {
        List<Point> outlinePoints = new List<Point>();
        _originalBytes = new byte[_bitmap.Width * _bitmap.Height * 4];
        _bitmapData = _bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, _bitmap.Width, _bitmap.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);
        Marshal.Copy(_bitmapData.Scan0, _originalBytes, 0, _originalBytes.Length);
        GetFirstNonTransparentPoint(outlinePoints);
        if (outlinePoints.Count > 0) { GetNonTransparentPoints(outlinePoints); }
        _bitmap.UnlockBits(_bitmapData);

        return outlinePoints.ToArray();
    }
    private void GetFirstNonTransparentPoint(List<Point> outlinePoints)
    {
        Point firstPoint = new Point(0, 0);

        for (int x = 0; x < _bitmapData.Width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < _bitmapData.Height; y++)
            {
                if (!IsPointTransparent(x, y))
                {
                    firstPoint = new Point(x, y);
                    outlinePoints.Add(firstPoint);
                    break;
                }
            }
            if (outlinePoints.Count > 0) { break; }
        }            
    }
    private void GetNonTransparentPoints(List<Point> outlinePoints)
    {
        Point currentPoint = outlinePoints[0];
        do   //Crawl counter clock-wise around the current point
        {
            bool firstTransparentNeighbourFound = false;
            bool nextPixelFound = false;
            for (int i = 0; (i < ApplicationVariables.crawlerPoints.Length * 2) && !nextPixelFound; ++i)
            {
                int crawlPosition = i % ApplicationVariables.crawlerPoints.Length;
                if (!firstTransparentNeighbourFound) { firstTransparentNeighbourFound = IsCrawlPointTransparent(crawlPosition, currentPoint); }
                else
                {
                    if (!IsCrawlPointTransparent(crawlPosition, currentPoint))
                    {
                        outlinePoints.Add(new Point(currentPoint.X + ApplicationVariables.crawlerPoints[crawlPosition].X, currentPoint.Y + ApplicationVariables.crawlerPoints[crawlPosition].Y));
                        currentPoint = outlinePoints[outlinePoints.Count - 1];
                        nextPixelFound = true;
                    }
                }
            }
        } while (currentPoint != outlinePoints[0]);
    }

    private bool IsCrawlPointTransparent(int crawlPosition, Point currentPoint)
    {
        int x = currentPoint.X + ApplicationVariables.crawlerPoints[crawlPosition].X;
        int y = currentPoint.Y + ApplicationVariables.crawlerPoints[crawlPosition].Y;

        if (IsCrawlInBounds(x, y)) { return IsPointTransparent(x, y); }
        return true;
    }
    private bool IsCrawlInBounds(int x, int y)
    {
        return ((x >= 0 & x < _bitmapData.Width) && (y >= 0 & y < _bitmapData.Height));
    }
    private bool IsPointTransparent(int x, int y)
    {
        return _originalBytes[(y * _bitmapData.Stride) + (4 * x) + 3] == 0;
    }