将颜色映射到区间

Question

我正在将一个MATLAB代码转换为C/C++，需要将图表中的许多RGB颜色映射到整数区间。

假设[-1;1]是函数可取值的区间，我需要将-1及其以下的任何数字映射到一种颜色，+1及其以上的任何数字映射到另一种颜色，在-1和+1之间的任何数字都映射到两个边界之间的另一种颜色。显然数字是无限的，所以我并不担心要映射多少种颜色，但如果能够至少映射40-50种颜色就会很好。

我想将[-1;1]区间细分为X个子区间，并将每个子区间映射到RGB颜色，但这听起来像是一项令人非常无聊和漫长的工作。

有没有其他方法来实现这一点？ 如果没有，我应该如何在C/C++中实现它？

- Paul

Answer 1

如果性能不是问题，那么我会做类似于High Performance Mark提出的建议，但也许可以在HSV颜色空间中进行：将S和V值固定在最大值，并在线性范围内变化H值。

s = 1.0;  v = 1.0;
if(x <= -1){h = h_min;}
else if(x >= 1){h = h_max;}
else {h = h_min + (h_max - h_min)*0.5*(x + 1.0);}

// then convert h, s, v back to r, g, b - see the wikipedia link

如果性能是一个问题（例如，您正在尝试实时处理视频或其他内容），则预先计算rgb值并作为数组从文件中加载它们。然后只需将x的值映射到索引即可：

int r, g, b;
int R[NUM_COLORS];
int G[NUM_COLORS];
int B[NUM_COLORS];

// load R, G, B from a file, or define them in a header file, etc

unsigned int i = 0.5*(x + 1.0);
i = MIN(NUM_COLORS-1, i);

r = R[i];  g = G[i];  b = B[i];

- dantswain

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HSV几乎是在编程中处理颜色的标准选择，而不会让人发疯。 - pmr

HSV还有一个优点，比RGB更好地模拟了我们的眼睛是如何工作的。 - Joel

Answer 2

这是一个不太好的解决方案。定义一个函数，它接受一个浮点数（或双精度浮点数）作为输入，并返回三个整数，每个整数的范围在0-255之间。当然，这个三元组是RGB颜色的规格。

该函数有3个部分；

if x<=-1 f[x] = {0,0,0}

if x>= 1 f[x] = {255,255,255}

if -1<x<1 f[x] = {floor(((x + 1)/2)*255),floor(((x + 1)/2)*255),floor(((x + 1)/2)*255)}

我不太擅长写C++，所以我会把它留作伪代码，你应该不会有太多问题将其转换为有效的代码。

这个函数不是很好的原因是在RGB颜色空间中，这些值之间没有自然的颜色渐变。我的意思是，这可能会产生一系列颜色，与大多数人对颜色变化的期望不符。如果你是其中之一，我邀请你根据自己的需要修改这个函数。

对于所有这些，我都要归咎于RGB颜色空间，它不适合进行“相邻”颜色的简单计算。

- High Performance Mark

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这实际上会产生一个从黑到白的渐变，我认为是通过各种灰色阴影来实现的。 - Joel