用C++从数字数组创建png/bitmap

Question

用C++从数字数组创建png/bitmap

c++arraysbitmappng

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所以我找到了这个链接，关于我的问题，但是它是针对C#的：

从字节数组创建PNG图像

我有一个包含整数的变量数组。我将其称为"pix[] "。现在它可以是任何大小，从3到256，以后可能更大。

现在我想做的是将它转换成像素图像。我还是一个c++新手，所以请见谅。我尝试下载一些使与libpng一起工作更容易的库，但它们似乎没有起作用（Ubuntu，Code::Blocks）。因此我有以下问题：

1）如何创建新的位图（使用哪些库，哪个命令）？

2）如何使用“pix[]”的信息填充它？

3）如何保存它？

如果这是问题的转载，我也很高兴获得链接；）

这是我迄今为止的工作成果，感谢您的帮助。

int main(){
 FILE *imageFile;
 int x,y,pixel,height=2,width=3;

 imageFile=fopen("image.pgm","wb");
 if(imageFile==NULL){
  perror("ERROR: Cannot open output file");
  exit(EXIT_FAILURE);
 }

 fprintf(imageFile,"P3\n");           // P3 filetype
 fprintf(imageFile,"%d %d\n",width,height);   // dimensions
 fprintf(imageFile,"255\n");          // Max pixel
  int pix[100] {200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};


       fwrite(pix,1,18,imageFile);


fclose(imageFile);
}

我还没有完全理解它的作用。我可以打开输出图像，但它不是数组的正确表示。

如果我改变一些东西，例如使一个二维数组，那么图像查看器告诉我“期望整数”，并且没有显示图像。

到目前为止都还好。由于我有了数组，所以创建了一个名为aufrunden的函数，以四舍五入到下一个整数，因为我想创建一个正方形图像。

int aufrunden (double h)
{
int i =h;
if (h-i == 0)
  {
  return i;
  }
else
  {
  i = h+1;
  return i;
  }
}

这个函数被用于创建图像。如果图像比数组提供的信息大，就像这样（a 是数组的长度）。

double h;
h= sqrt(a/3.0);
int i = aufrunden(h);
FILE *imageFile;                           
int height=i,width=i;

现在可能会出现数组长度为a=24的情况。aufrunden将图像变为3x3，因此它有27个值...这意味着缺少1个像素的值。更糟糕的是，它只有a=23长，也创建了一个3x3的图像。

fwrite(pix,1,18,imageFile);将在这些像素中写入什么信息？最好剩余的值都为0。

*编辑，不用担心，我会在数组末尾添加0，直到填满整个正方形...对不起

- busssard

如果您只需要结果PNG文件，可以使用Qt框架。它包含适当的QPixmap类，其中有一个有用的loadFromData方法。这是附加参考：http://doc.qt.io/qt-5/qpixmap.html#loadFromData。输出PNG文件可以使用save方法保存（http://doc.qt.io/qt-5/qpixmap.html#save）。 - Alex Aparin

也许你应该解释一下“但它们似乎没有起作用”，因为它们真的应该起作用。（“它们”是指谁？） - Jongware

但是CodeBlocks无法识别该库，尽管我已经正确安装了libpng和pngwriter目录。 - busssard

4个回答

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如果你已经安装了 Magick++ 并且愿意使用它，你可以像这样用 C/C++ 编写代码：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// sample.cpp
// Mark Setchell
//
// ImageMagick Magick++ sample code
//
// Compile with:
// g++ sample.cpp -o sample $(Magick++-config --cppflags --cxxflags --ldflags --libs)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <Magick++.h> 
#include <iostream> 

using namespace std; 
using namespace Magick; 

int main(int argc,char **argv) 
{ 
   unsigned char pix[]={200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};

   // Initialise ImageMagick library
   InitializeMagick(*argv);

   // Create Image object and read in from pixel data above
   Image image; 
   image.read(2,3,"RGB",CharPixel,pix);

   // Write the image to a file - change extension if you want a GIF or JPEG
   image.write("result.png"); 
}

- Mark Setchell

哇，这真的让它变得更容易了，我会尝试让它运行。 - busssard

我可以将.ppm转换为.png，但只能在线完成。你在哪里找到这个Magick++？我找不到任何下载链接，也可能不知道需要下载哪一个版本。我使用的是Windows 10，64位系统。谢谢。 - George_E -old

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Magick++是一个库，您需要下载它，然后可以与您的编译器一起使用。 - busssard

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你离正确只差一步之遥-尝试得很好！据我所见，您只犯了几个错误：

如果以二进制书写，则需要使用P6而不是P3。
对于8位数据，您需要使用unsigned char而不是int类型。
您颠倒了宽度和高度。
您正在使用PGM扩展名，该扩展名适用于便携式灰度地图，而您的数据是彩色的，因此需要使用PPM扩展名，该扩展名适用于便携式像素图像。

所以，正确的代码应该是这样的:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
   FILE *imageFile;
   int x,y,pixel,height=3,width=2;

   imageFile=fopen("image.ppm","wb");
   if(imageFile==NULL){
      perror("ERROR: Cannot open output file");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }

   fprintf(imageFile,"P6\n");               // P6 filetype
   fprintf(imageFile,"%d %d\n",width,height);   // dimensions
   fprintf(imageFile,"255\n");              // Max pixel

   unsigned char pix[]={200,200,200, 100,100,100, 0,0,0, 255,0,0, 0,255,0, 0,0,255};
   fwrite(pix,1,18,imageFile);
   fclose(imageFile);
}

如果您运行该命令，您可以将生成的图像转换为漂亮的大PNG格式：

convert image.ppm -scale 400x result.png

如果您随后需要16位数据，则应将255更改为65535，并将其存储在unsigned short数组中，而不是unsigned char，当您进行fwrite()时，您需要写入两倍的字节数。

- Mark Setchell

最初可以尝试使用来自Sourceforge的NetPBM库中的pnmtopng，就像我在Glenn答案底部展示的那样，因为它更小且更易于安装。除非您使用的是Linux，否则只需使用convert命令即可，该命令是ImageMagick的一部分，可能已经安装。您使用的平台是什么？ - Mark Setchell

我使用Ubuntu，我认为ImageMagick已经安装了，但是我的编译器找不到Magick++.h，所以我不确定... - busssard

如果你有并且想要使用Magick ++，答案会完全不同！Glenn（和我）都认为你想要最简单的方法，这就是我们两个都回答的方式。如果您想要使用Magick ++，则需要安装magick ++ -dev软件包，并编写完全不同的代码以及进行不同的编译和链接。不过，您将获得更清洁的项目。也许最好通过电子邮件聊天。 - Mark Setchell

回答你的另一个问题，不会只是填满。如果你说这张图片是10x20，每个像素3字节，它会期望600字节。 - Mark Setchell

你已经在命令行中将PPM转换为PNG了吗？如果是这样，你可以在关闭（）后添加对“system（）”的调用来自动执行该程序，类似于system("convert image.ppm image.png");。 - Mark Setchell

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下面的代码将以整数数组形式接收像素颜色的输入，并将其写入一个 .bmp 位图文件，或者反过来，读取一个 .bmp 位图文件并将其图像内容存储为 int 数组。它只需要使用 <fstream> 库。输入参数 path 可以是例如 C:/path/to/your/image.bmp，而 data 的格式为 data[x+y*width]=(red<<16)|(green<<8)|blue;，其中 red、green 和 blue 是介于 0-255 范围内的整数，像素位置为 (x,y)。

#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;
typedef unsigned int uint;
int* read_bmp(const string path, uint& width, uint& height) {
    ifstream file(path, ios::in|ios::binary);
    if(file.fail()) println("\rError: File \""+filename+"\" does not exist!");
    uint w=0, h=0;
    char header[54];
    file.read(header, 54);
    for(uint i=0; i<4; i++) {
        w |= (header[18+i]&255)<<(8*i);
        h |= (header[22+i]&255)<<(8*i);
    }
    const int pad=(4-(3*w)%4)%4, imgsize=(3*w+pad)*h;
    char* img = new char[imgsize];
    file.read(img, imgsize);
    file.close();
    int* data = new int[w*h];
    for(uint y=0; y<h; y++) {
        for(uint x=0; x<w; x++) {
            const int i = 3*x+y*(3*w+pad);
            data[x+(h-1-y)*w] = (img[i]&255)|(img[i+1]&255)<<8|(img[i+2]&255)<<16;
        }
    }
    delete[] img;
    width = w;
    height = h;
    return data;
}
void write_bmp(const string path, const uint width, const uint height, const int* const data) {
    const int pad=(4-(3*width)%4)%4, filesize=54+(3*width+pad)*height; // horizontal line must be a multiple of 4 bytes long, header is 54 bytes
    char header[54] = { 'B','M', 0,0,0,0, 0,0,0,0, 54,0,0,0, 40,0,0,0, 0,0,0,0, 0,0,0,0, 1,0,24,0 };
    for(uint i=0; i<4; i++) {
        header[ 2+i] = (char)((filesize>>(8*i))&255);
        header[18+i] = (char)((width   >>(8*i))&255);
        header[22+i] = (char)((height  >>(8*i))&255);
    }
    char* img = new char[filesize];
    for(uint i=0; i<54; i++) img[i] = header[i];
    for(uint y=0; y<height; y++) {
        for(uint x=0; x<width; x++) {
            const int color = data[x+(height-1-y)*width];
            const int i = 54+3*x+y*(3*width+pad);
            img[i  ] = (char)( color     &255);
            img[i+1] = (char)((color>> 8)&255);
            img[i+2] = (char)((color>>16)&255);
        }
        for(uint p=0; p<pad; p++) img[54+(3*width+p)+y*(3*width+pad)] = 0;
    }
    ofstream file(path, ios::out|ios::binary);
    file.write(img, filesize);
    file.close();
    delete[] img;
}

这段代码的灵感来源于 https://dev59.com/YHE85IYBdhLWcg3wr1ux#47785639。

对于 .png 图像，请使用lodepng.cpp和lodepng.h：

#include <string>
#include <vector>
#include <fstream>
#include "lodepng.h"
using namespace std;
typedef unsigned int uint;
int* read_png(const string path, uint& width, uint& height) {
    vector<uchar> img;
    lodepng::decode(img, width, height, path, LCT_RGB);
    int* data = new int[width*height];
    for(uint i=0; i<width*height; i++) {
        data[i] = img[3*i]<<16|img[3*i+1]<<8|img[3*i+2];
    }
    return data;
}
void write_png(const string path, const uint width, const uint height, const int* const data) {
    uchar* img = new uchar[3*width*height];
    for(uint i=0; i<width*height; i++) {
        const int color = data[i];
        img[3*i  ] = (color>>16)&255;
        img[3*i+1] = (color>> 8)&255;
        img[3*i+2] =  color     &255;
    }
    lodepng::encode(path, img, width, height, LCT_RGB);
    delete[] img;
}

- ProjectPhysX

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可以查看英文原文，
原文链接

- Glenn Randers-Pehrson · Accepted Answer

考虑使用Netpbm格式（pbm、pgm或ppm）。

这些图像是极其简单的文本文件，您可以在不使用任何特殊库的情况下编写。然后使用一些第三方软件，如ImageMagick、GraphicsMagick或pnmtopng将您的图像转换为PNG格式。这里有一篇维基文章描述了Netpbm格式。

这是一个简单的PPM图像：

P3 2 3 255
0 0 0       255 255 255
255 0 0     0 255 255
100 100 100 200 200 200

第一行包含“P3”（标识为文本-PPM的“魔数”），2（宽度），3（高度），255（最大强度）。第二行包含顶部两个RGB像素。第三行和第四行分别包含第2行和第3行的两个RGB像素。

如果需要更大范围的强度，最大强度（例如1024）可以使用更大的数字，最高可达65535。

从这一点开始由Mark Setchell编辑 - 所以我是罪魁祸首！

图像看起来像这样（当六个像素被放大时）：

ImageMagick的转换和放大命令如下：

convert image.ppm -scale 400x result.png

如果ImageMagick有些沉重或安装困难，您可以更简单地使用NetPBM工具（从这里）像这样（它是一个单独的预编译二进制文件）。

pnmtopng image.ppm > result.png