反转位图颜色

Question

我有以下问题。我有一个图表程序，它的设计是黑色的，但是图表（从服务器获取的图像）是浅色的（实际上只使用了5种颜色：红色，绿色，白色，黑色和灰色）。

为了适应设计反转，倒置做得很好，唯一的问题是红色和绿色也被反转了（绿色变成粉色，红色变成绿色）。

有没有办法除了这两种颜色以外反转其他所有东西，或者在反转后重新绘制这些颜色？

这些操作的成本如何（因为我经常获取图表更新）？

先谢谢了 :)

更新

我尝试用循环中的setPixel方法替换颜色。

for(int x = 0 ;x < chart.getWidth();x++) {
        for(int y = 0;y < chart.getHeight();y++) {
            final int replacement = getColorReplacement(chart.getPixel(x, y));
            if(replacement != 0) {
                chart.setPixel(x, y, replacement);
            }
        }
    }

很遗憾，这种方法太慢了（约650ms），是否有更快的方法来做这件事，setPixels()方法能更快地工作吗？

- Alex Orlov

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你写道："它实际上只使用了5种颜色"，但需要小心。你认为的"颜色"可能不是操作系统认为的"颜色"。例如，在ARGB 32位中，0xFF0000看起来像是"红色"。但0xFF0001也是。然而它们是两种不同的颜色。 - Gugussee

谢谢，但它实际上只使用了5种颜色。由于我可以访问生成图表的位置，它们被特别简化了 :) - Alex Orlov

Answer 1

如果只调用一次getPixels函数将图像数据复制到int数组中，并且不在循环内调用任何函数，那么操作位图的速度会更快。 只需操作数组，然后在最后调用setPixels函数即可。

就像这样：

int length = bitmap.getWidth()*bitmap.getHeight();
int[] array = new int[length];
bitmap.getPixels(array,0,bitmap.getWidth(),0,0,bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight());
for (int i=0;i<length;i++){
// If the bitmap is in ARGB_8888 format
  if (array[i] == 0xff000000){
    array[i] = 0xffffffff;
  } else if ...
  }
}
bitmap.setPixels(array,0,bitmap.getWidth(),0,0,bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight());

- Utyi

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谢谢，我实际上尝试了类似的方法，但是使用IntBuffer和Bitmap的copyPixelsToBuffer()，但仍然需要大约250毫秒。 您的方法只需要大约100毫秒。 - Alex Orlov

Answer 2

如果您将其作为BufferedImage可用，则可以访问其光栅并按照您的意愿进行编辑。

WritableRaster raster = my_image.getRaster();

// Edit all the pixels you wanna change in the raster (green -> red, pink -> green)
// for (x,y) in ...
// raster.setPixel(x, y, ...) 

my_image.setData(raster);

- dagnelies

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呃..我猜Android没有BufferedImage或者WritableRaster :( - Alex Orlov

哦，抱歉，这是一个Java解决方案...我以为它也可以在Android上使用...我的错。 - dagnelies

它确实可用。Bitmap对象具有setPixel方法（可更改任何像素的值）。只需循环遍历所有像素并替换即可 :) - Alex Orlov

Answer 3

我看到您只使用了5种颜色，这很容易。

关于性能，我不知道Android的情况，但我可以告诉你，在Java中使用setRGB比获取数据缓冲区并直接写入int[]要慢得惊人。

当我说“惊人地慢”时，为了让您有一个概念，在OS X 10.4上，以下代码：

for ( int x = 0; x < width; x++ ) {
    for ( int y = 0; y < height; y++ ) {
        img.setRGB(x,y,0xFFFFFFFF);
    }
}

可能比以下内容慢100倍 (!) :

for ( int x = 0; x < width; x++ ) {
    for ( int y = 0; y < height; y++ ) {
        array[y*width+x] = 0xFFFFFFFF;
    }
}

您读得没错：100倍。在Core 2 Duo / Mac Mini / OS X 10.4上测量。

（当然，您需要先访问底层int []数组，但希望这不难）

我无法强调足够问题不是两个for循环：在两种情况下都是相同的未优化的for循环。因此，真正的问题在于setRGB。

我不知道它在Android上是否有效，但如果您想要性能良好的东西，您可能应该摆脱setRGB。

- Gugussee

Answer 4

一个快速的方法是使用AvoidXfermode来重新绘制你想要更改的颜色 - 然后你可以在任何你想要的颜色之间切换。你只需要像这样做：

// will change red to green
Paint change1 = new Paint();
change1.setColor(Color.GREEN);
change1.setXfermode(new AvoidXfermode(Color.RED, 245, AvoidXfermode.Mode.TARGET));

Canvas c = new Canvas();
c.setBitmap(chart);
c.drawRect(0, 0, width, height, change1);

// rinse, repeat for other colors

您可能需要调整AvoidXfermode的容差，但这比逐像素计算要快得多。此外，请确保您的图表图像处于ARGB8888模式。默认情况下，Android倾向于使用RGB565模式处理图像，这往往会破坏您想要使用的颜色计算 - 为了确保，您可以通过调用Bitmap chart = chartFromServer.copy(Config.ARGB_8888, true);来确保图像既处于ARGB8888模式又可变，然后设置Xfermode。

澄清：要更改其他颜色，您不必重新加载图像，只需创建其他Paints并选择要更改的适当颜色即可，如下所示：

// changes green to red
Paint change1 = new Paint();
change1.setColor(Color.GREEN);
change1.setXfermode(new AvoidXfermode(Color.RED, 245, AvoidXfermode.Mode.TARGET));

// changes white to blue
Paint change2 = new Paint();
change2.setColor(Color.BLUE);
change2.setXfermode(new AvoidXfermode(Color.WHITE, 245, AvoidXfermode.Mode.TARGET));

// ... other Paints with other changes you want to apply to this image

Canvas c = new Canvas();
c.setBitmap(chart);
c.drawRect(0, 0, width, height, change1);
c.drawRect(0, 0, width, height, change2);
//...
c.drawRect(0, 0, width, height, changeN);

- Kevin Dion

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它肯定更快，但我怎么才能一次性改变所有颜色呢？ 我的意思是，如果我只有两种颜色（白色、黑色）并想要反转，将所有黑色像素变成白色后，我无法将所有白色像素变成黑色，因为这将反转所有白色像素（旧的和新的）为黑色。所以最终我会得到一张完全黑色的图像。 我考虑过使用某种缓冲颜色来处理黑白，但这不会花费很多时间吗？ 而且，在我做了这个操作超过一次之后，只有最后的更改被反映出来。 - Alex Orlov

你应该能够使用几乎白色/黑色/绿色/任何颜色和小的容差来消除中间步骤的需要。如果你有两种颜色，比如 0xFFFF0000 和 0xFF00FF00 想要切换，你应该能够设置两个带有 Xfermodes 的 Paints，一个将 0xFFFF0000 转换为 0xFF00EE00（看起来是绿色，但并不完全是 0xFF00FF00，真正的绿色），另一个再将 0xFF00FF00 转换回 0xFFFF0000。关键在于你必须为这两种颜色变化设置单独的 Paints，并按正确顺序应用它们到图像上。 - Kevin Dion

我明白了。如果我理解正确的话，更改一种颜色可能需要18毫秒，而更改5种颜色将需要约90毫秒，对吗？这实际上是一个非常快速的解决方案，但如果明天我有10种颜色，那么它将比逐像素替换需要更长的时间。难道没有一种方法可以同时应用多个更改吗？ - Alex Orlov

如果您想使用单个 Paint 进行所有颜色更改，我头脑中暂时想不到明显的方法。但我也不知道时间是否会与整个更改一个颜色所需的时间成正比，因为您只需快速连续运行它们： Canvas c = new Canvas(); c.setBitmap(chart); c.drawRect(0, 0, width, height, change1); c.drawRect(0, 0, width, height, change2); //... c.drawRect(0, 0, width, height, changeN); 我认为18毫秒中的一些时间将用于图像复制和加载，并且在仅重复调用 drawRect() 中不会重复。 - Kevin Dion