c# 3D图形处理库


	
C#的OpenGL类库SharpGL

	

				
SharpGL 可以让你在 Windows Forms 或者 WPF 应用中轻松的使用 OpenGL 开发图形应用。更多SharpGL信息
				
			
	

	
Axiom 3D Engine

	

				
Axiom 3D Engine 是一个开源、跨平台的 3D 图形渲染引擎，主要用于 .NET 和 Mono 开发环境。该引擎是 OGRE 引擎的高性能 C# 移植版本。更多Axiom 3D Engine信息
				
			
	

	
基于WPF的3D工具箱Helix 3D Toolkit

	

				
Helix 3D Toolkit 是基于WPF的3D工具箱。 目标： 为 3D 开发提供一些有用的类 测试 WPF 3D 模型的功能 体验 3D 算法 简单 顺便学习 WPF :)更多Helix 3D Toolkit信息
				
			
	

	
OpenGL4Net

	

				
OpenGL4Net 是 C# 对 OpenGL 的封装库。 更多OpenGL4Net信息
				
			
	

	
Tree Generator

	

				
Tree Generator 是一个 .NET 库来生成 3D 树和森林模型。
				
			
posted @ 2018-08-05 13:54 AndyZhaolsh 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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扩充边缘
函数：copyMakeBorder
函数原型：
功能
参数：
borderType的宏定义说明
Demo
旋转
函数
函数原型
参数：
getRotationMatrix2D 参数：
warpAffine 参数
flags 插值算法标志符
Demo

扩充边缘
函数：copyMakeBorder
函数原型：
void copyMakeBorder( const Mat& src, Mat& dst,int top, int bottom, int left, int right,int borderType, const Scalar& value=Scalar() );

功能
扩充src边缘，将图像变大，便于处理边界，该函数调用了cv::borderInterpolate，
参数：
src,dst:原图与目标图像。

top,bottom,left,right  分别表示在原图四周扩充边缘的大小。

borderType: 扩充边缘的类型，OpenCV中给出以下几种方式。

value :当borderType为BORDER_CONSTANT时,需要填充的常量像素值。
borderType的宏定义说明
/*
 Various border types, image boundaries are denoted with '|'
 * BORDER_REPLICATE:     aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh
 * BORDER_REFLECT:       fedcba|abcdefgh|hgfedcb
 * BORDER_REFLECT_101:   gfedcb|abcdefgh|gfedcba
 * BORDER_WRAP:          cdefgh|abcdefgh|abcdefg
 * BORDER_CONSTANT:      iiiiii|abcdefgh|iiiiiii  with some specified 'i'
 */

BORDER_REPLICATE：复制法，也就是复制最边缘像素。

BORDER_REFLECT_101：对称法，也就是以最边缘像素为轴，对称。

BORDER_CONSTANT：常量法。
Demo
copyMakeBorder(src, src, 2, 2, 2, 2,BORDER_CONSTANT,Scalar(0,0,255));
copyMakeBorder(src, dst, 8, 8, 8, 8,BORDER_REPLICATE);

旋转
函数
getRotationMatrix2D函数 求得旋转矩阵

warpAffine函数 实现仿射变换
函数原型
Mat getRotationMatrix2D(Point2f center,double angle,double scale)

void warpAffine (InputArray src,
        OutputArray     dst,
        InputArray      M,
        Size            dsize,
        int             flags = INTER_LINEAR,
        int             borderMode = BORDER_CONSTANT,
        const Scalar &  borderValue = Scalar() )

参数：
getRotationMatrix2D 参数：
Point2f center：表示旋转的中心点

double angle：表示旋转的角度 负数表示逆时针旋转

double scale：图像缩放因子
warpAffine 参数
src: 输入图像

dst: 输出图像，尺寸由dsize指定，图像类型与原图像一致

M: 2X3的变换矩阵

dsize: 指定图像输出尺寸

flags: 插值算法标识符，有默认值INTER_LINEAR，如果插值算法为WARP_INVERSE_MAP, warpAffine函数使用如下矩阵进行图像转换

borderMode: 边界像素模式（和扩展边缘一致），有默认值BORDER_CONSTANT

borderValue: 边界取值，有默认值Scalar()即0
dst(x,y) = src(M11x + M12y + M13,M21x + M22y +M23)
flags 插值算法标志符




标志符
含义




INTER_NEAREST
最临近插值算法


INTER_LINEAR
线性插值算法


INTER_AREA
区域插值


INTER_CUBIC
三次样条插值


INTER_LANCZOS4
Lanczos插值


Demo
float radian = (float)(45 / 180.0 * CV_PI);
float result = 1.00 / cos(radian);
//填充图像
int maxBorder = (int)(max(src.cols, src.rows)* result); //即为sqrt(2)*max
int dx = (maxBorder - src.cols) / 2;
int dy = (maxBorder - src.rows) / 2;
//dy, dy, dx, dx : 上下左右添加像素个数
copyMakeBorder(src, dst, dy, dy, dx, dx, IPL_BORDER_REPLICATE);

//旋转
Point2f center((float)(dst.cols / 2), (float)(dst.rows / 2));
Mat affine_matrix = getRotationMatrix2D(center, 45, 1.0);//求得旋转矩阵
warpAffine(dst, dst, affine_matrix, dst.size(),INTER_LINEAR,BORDER_REPLICATE);

//计算图像旋转之后包含图像的最大的矩形
float sinVal = abs(sin(radian));
float cosVal = abs(cos(radian));
Size targetSize((int)(src.cols * cosVal + src.rows * sinVal),(int)(src.cols * sinVal + src.rows * cosVal));

//剪掉多余边框
int x = (dst.cols - targetSize.width) / 2;
int y = (dst.rows - targetSize.height) / 2;
Rect rect(x, y, targetSize.width, targetSize.height);
dst = Mat(dst, rect);

GPU图形处理管线、图形硬件接口（OpenGL）与可编程图形渲染语言（CG）的关系


1. 现代的硬件设备已经可以使的所有的图形操作在硬件上进行，在图形渲染管线上的操作都是由GPU来完成的，除非在程序中显示调用的那些数学计算之外(这是在CPU上的)，所以默认的写的所有图形渲染程序都是由硬件加速的。GPU的图形处理管线如下：



 


2. 所有的图形硬件接口，如OpenGL和D3D都提供了程序员访问图形硬件的接口，用他们编写的程序是不可硬件编程的，因为他们采用的是他们提供的固定渲染管线，即根据用户提供的各种绘制数据与渲染参数，用固定顺序固定规则的渲染管线来提交给硬件渲染，当然这些提交给硬件的操作也是在GPU上进行的，用他们进行图形渲染也由一套处理管线（虽然是固定套路的），这个管线是与GPU的图形处理管线相符的，OPENGL的如下：

   这里面有顶点数据和像素数据两条通路，顶点数据即我们常说的三维图形数据，下面的则是二维图像数据，通路稍微简单。OPENGL只是定义了这个阶段所有的操作，具体的操作还是传给图形硬件做的，其中的per-vertexoperation属于图形硬件的顶点操作，是在顶点处理器里完成的，里面包括了model-view矩阵的操作，以及纹理坐标，光照等计算，而primtive assembly则包括了projection矩阵操作以及viewport变换，所以整个模块执行了图形学里顶点变换的内容，并且进行了纹理光照的内容。（具体每个模块的功能还可以参考OPENGL红宝书），这部分可以程序员自己编程，per-fragment也是，不采用可编程语言的则采用OPENGL固定的管线和处理方式。在per-vertex
 operation和per-fragment　operation中有很多操作，可以在进行顶点和片断编程时自己进行设置。

3. 对于现代的图形硬件来说，可以支持顶点可编程和片断可编程，虽然这些图形硬件接口（OpenGL）们已经在内部实现来这样的接口，但是他们的渲染管线是固定号来的，程序员无法自由随意的使用硬件的两个处理器，所以就有了可编程图形渲染语言，例如CG，选择用可编程的图形渲染语言，就意味着不采用OPENGL等提供的默认的固定的渲染管线，而是自己指定在两个可编程处理器上的操作，这就是可编程图形渲染的意义


4. 可编程图形渲染语言与图形硬件接口的区别，首先他们在效率上，他们的渲染管线都是在GPU上的，只不过后者的管线已经确定，而前者在两个处理器上的操作可以自己设定。但是可编程语言它只是一个运行在GPU的两个处理器上的脚本，而不是一个独立的程序，所以它要依赖于图形硬件接口，也就是在典型的CG程序中，基本就是在OPENGL的程序中加上两个小的脚本语言，也就是说大部分的管线上的其他操作需要用图形硬件接口进行访问，但是到了两个处理器到地方就需要用CG语言了。这是二者到依存关系。使用编程渲染语言到好处有，可以自由设定GPU处理器上到操作，可以把更多的在COU上的计算也转移到GPU上，提高效率，加速硬件，有些操作是OPENGL等他们固定等渲染管线上是没有的也没有办法提供的，这些操作用CG语言等可能就会很容易并高效等执行。说到底，二者都运行于当前都图形硬件上，并且遵从硬件的渲染管线，可不可编程在于当管线走到顶点处理器于片断处理器时时采用固定默认的线路（图形硬件接口）还是程序员指定的操作（可编程图形渲染语言）。

  
 
 
  
 
   
   
    
 
     
ImageSharp 是支持.NET Core跨平台图形处理库，ImageSharp是ImageProcessor 的.NET Core跨平台实现。
 
     
ImageSharp 支持如下操作：
 
     
调整大小，裁剪，翻转，旋转，边缘检测等。
 
     
支持BMP，PNG，GIF，JPEG 编码器。
 
     
EXIF 读取和针对JPEG写。
 
     
暂时还不支持Drawing ，即无法支持验证码及水印等操作。
 
     
GitHub：https://github.com/JimBobSquarePants/ImageSharp
 
     
目前版本为1.0.0-alpha7。 
 
     
新建项目
 
     
新建一个.NET Core 控制台应用程序。
 
     
添加引用
 
     
由于目前还是alpha版，还未放置在NuGet 中，是在MyGet上 https://www.myget.org/gallery/imagesharp。
 
     
在NuGet 程序包源中加入 ImageSharp 源。
 
     
ImageSharp 源地址:https://www.myget.org/F/imagesharp
 
     
 
     
 
 
     
然后在NuGet控制台执行命令：
 
     
 
      
Install-Package ImageSharp -Version 1.0.0-alpha7
 
     
 
     
编写代码
 
     
首先我们需要一张图，将其放置于程序根目录下命令为lena.jpg。
 
     
 
     
示例代码如下：
 
     
 
     
        public static void Main(string[] args)
        {      
           //读取EXIF
            using (FileStream input = File.OpenRead("lena.jpg"))
            {
                Image image = new Image(input);                var exif = image.ExifProfile.Values;                foreach (var item in exif)
                {
                    Console.WriteLine(item.Tag+":"+item.Value);
                }
            }            
            //缩放
            using (FileStream input = File.OpenRead("lena.jpg"))            using (FileStream output = File.OpenWrite("lena2.jpg"))
            {
                Image image = new Image(input);
                image.Resize(image.Width / 2, image.Height / 2)
                     .Save(output);
            }            //裁剪
            using (FileStream input = File.OpenRead("lena.jpg"))       
        using (FileStream output = File.OpenWrite("lena3.jpg"))
            {
                Image image = new Image(input);
                image.Crop(image.Width / 2, image.Height / 2)
                     .Save(output);
            }            //旋转180°
            using (FileStream input = File.OpenRead("lena.jpg"))          
        using (FileStream output = File.OpenWrite("lena4.jpg"))
            {
                Image image = new Image(input);
                image.Rotate(RotateType.Rotate180)
                     .Save(output);
            }            //设置像素点方式简单画空白
            using (FileStream output = File.OpenWrite("lena5.jpg"))
            {
                Image image = new Image(100,200);
                Color[] colors = new Color[20000];                for (int i = 0; i < 20000; i++)
                {
                    colors[i] = Color.White;
                }
                image.SetPixels(100, 200, colors);
                image.Save(output);
            }
            Console.ReadKey();
        }
 
     
运行程序会在程序根目录下得到如下的图
 
     
 
     
 
 
     
以上也就是 ImageSharp 的简单使用，更多可以查看官方GitHub。
 
     
原文地址：http://www.cnblogs.com/linezero/p/ImageSharp.html
        
      
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