コード
24bitカラーまで対応版
/// <summary> /// バイキュービックで重み計算 /// </summary> /// <param name="d">距離</param> /// <param name="a">定数、-1.0 ～ -0.5 が丁度いい</param> /// <returns></returns> private static double GetWeightCubic(double d, double a = -1.0) { return d switch { 2 => 0, <= 1 => ((a + 2) * (d * d * d)) - ((a + 3) * (d * d)) + 1, < 2 => (a * (d * d * d)) - (5 * a * (d * d)) + (8 * a * d) - (4 * a), _ => 0 }; } /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgr24専用) /// 通常版 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgr24のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgr24(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; double ry = (y + 0.5) * heightScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0; //参照範囲は基準から左へ2、右へ1の範囲 for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { //+0.5しているのは中心座標で計算するため double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double yw = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); double xw = GetWeightCubic(dx, a); int xc = xKijun + xx; xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; double weight = yw * xw; int pp = (yc * sourceStride) + (xc * pByte); bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; } } //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; int ap = (y * stride) + (x * pByte); pixels[ap] = (byte)(bv + 0.5); pixels[ap + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[ap + 2] = (byte)(rv + 0.5); } }; BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; }
昨日のグレースケール専用を普通に書き換えただけ
32bitカラーまで対応版
/// <summary> /// バイキュービックで重み計算 /// </summary> /// <param name="d">距離</param> /// <param name="a">定数、-1.0 ～ -0.5 が丁度いい</param> /// <returns></returns> private static double GetWeightCubic(double d, double a = -1.0) { return d switch { 2 => 0, <= 1 => ((a + 2) * (d * d * d)) - ((a + 3) * (d * d)) + 1, < 2 => (a * (d * d * d)) - (5 * a * (d * d)) + (8 * a * d) - (4 * a), _ => 0 }; } /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgra32専用) /// 通常版 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgra32のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgra32(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; int pp; for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; double ry = (y + 0.5) * heightScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0, av = 0; double alphaFix = 0; //参照範囲は基準から左へ2、右へ1の範囲 for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { //+0.5しているのは中心座標で計算するため double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double yw = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); double xw = GetWeightCubic(dx, a); int xc = xKijun + xx; xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; double weight = yw * xw; pp = (yc * sourceStride) + (xc * pByte); //完全透明ピクセル(a=0)だった場合はRGBは計算しないで //重みだけ足し算して後で使う if (sourcePixels[pp + 3] == 0) { alphaFix += weight; continue; } bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; av += sourcePixels[pp + 3] * weight; } } // C#、WPF、バイリニア法での画像の拡大縮小変換、半透明画像(32bit画像)対応版 - 午後わてんのブログ //https://gogowaten.hatenablog.com/entry/2021/04/17/151803#32bit%E3%81%A824bit%E3%81%AF%E9%81%95%E3%81%A3%E3%81%9F //完全透明ピクセルによるRGB値の修正 //16ピクセルすべて完全透明だった場合は計算しない0のまま if (alphaFix == 1) continue; //完全透明ピクセルが混じっていた場合は、その分を差し引いてRGB修正する double rgbFix = 1 / (1 - alphaFix); bv *= rgbFix; gv *= rgbFix; rv *= rgbFix; //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; av = av < 0 ? 0 : av > 255 ? 255 : av; pp = (y * stride) + (x * pByte); pixels[pp] = (byte)(bv + 0.5); pixels[pp + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[pp + 2] = (byte)(rv + 0.5); pixels[pp + 3] = (byte)(av + 0.5); } }; BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; }
AlphaもRGBと同じように処理したら
このときと同じ不具合が出たので
参照範囲の完全透明ピクセルはRGB値を加算しないで、Alpha値だけ別に加算集計しておいて268行目
参照範囲の集計が終わった後に、285行目～
1/(1-Alpha加算別集計)
これをRGB各値の掛け算して修正している
テストアプリ
画像表示しないでボタン押すとエラーで止まる
倍率=2のとき縮小ボタン押すと1/2になる、倍率=10なら1/10
倍率は1～10
処理完了時に左下に処理時間と使ったメソッド名が表示される
作成動作環境
- Windows 10 Home バージョン 2004
- Visual Studio Community 2019
- WPF
- C#
- .NET 5
- CPU AMD Ryzen 5 2400G(4コア8スレッド)
- MEM DDR4-2666
ダウンロード
github.com
ここの20210425_.zip
2021/04/26追記
上のはクリップボードからの貼り付けして32bitで変換するとエラーになっていたので
20210425_.1.0.1.zip
コード
MainWindow.xaml
<Window x:Class="_20210425_バイキュービックカラー版.MainWindow" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" xmlns:local="clr-namespace:_20210425_バイキュービックカラー版" mc:Ignorable="d" Title="MainWindow" Height="487" Width="634" AllowDrop="True" Drop="Window_Drop"> <Window.Resources> <Style TargetType="Button"> <Setter Property="Margin" Value="2,10,2,0"/> </Style> </Window.Resources> <Grid> <DockPanel UseLayoutRounding="True"> <StatusBar DockPanel.Dock="Bottom"> <StatusBarItem x:Name="MyStatusItem" Content="time"/> </StatusBar> <StackPanel DockPanel.Dock="Right" Background="White"> <StackPanel> <Slider x:Name="MySliderScale" Minimum="1" Maximum="10" Value="2" Width="80" HorizontalAlignment="Center" TickFrequency="1" IsSnapToTickEnabled="True" MouseWheel="MySlider_MouseWheel"> <Slider.LayoutTransform> <RotateTransform Angle="270"/> </Slider.LayoutTransform> </Slider> <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center"> <TextBlock Text="倍率="/> <TextBlock Text="{Binding ElementName=MySliderScale, Path=Value}"/> </StackPanel> </StackPanel> <Button x:Name="MyButton1" Content="縮小(24bit)" Click="MyButton1_Click"/> <Button x:Name="MyButton2" Content="拡大(24bit)" Click="MyButton2_Click"/> <Button x:Name="MyButton3" Content="縮小(32bit)" Click="MyButton3_Click"/> <Button x:Name="MyButton4" Content="拡大(32bit)" Click="MyButton4_Click"/> <Button x:Name="MyButtonToOrigin" Content="戻す" Click="MyButtonToOrigin_Click"/> <Slider x:Name="MySlider" Minimum="-3.0" Maximum="3.0" SmallChange="0.05" TickFrequency="0.1" IsSnapToTickEnabled="True" Value="-0.5" Width="100" HorizontalAlignment="Center" MouseWheel="MySlider_MouseWheel"> <Slider.LayoutTransform> <RotateTransform Angle="270"/> </Slider.LayoutTransform> </Slider> <TextBlock Text="{Binding ElementName=MySlider, Path=Value, StringFormat=0.00}" HorizontalAlignment="Center"/> <Button x:Name="MyButtonCopy" Content="コピ" Click="MyButtonCopy_Click"/> <Button x:Name="MyButtonPaste" Content="ペ" Click="MyButtonPaste_Click"/> </StackPanel> <ScrollViewer HorizontalScrollBarVisibility="Auto" VerticalScrollBarVisibility="Auto"> <Image x:Name="MyImage" Stretch="None"/> </ScrollViewer> </DockPanel> </Grid> </Window>
MainWindow.xaml.cs
using System; using System.Linq; using System.Threading.Tasks; using System.Windows; using System.Windows.Media; using System.Windows.Media.Imaging; using System.Diagnostics; namespace _20210425_バイキュービックカラー版 { public partial class MainWindow : Window { private BitmapSource MyBitmapOrigin; private BitmapSource MyBitmapOrigin32bit; public MainWindow() { InitializeComponent(); #if DEBUG this.Top = 0; this.Left = 0; #endif this.Background = MakeTileBrush(MakeCheckeredPattern(16, Colors.WhiteSmoke, Colors.LightGray)); } //処理時間計測 private void MyExe(Func<BitmapSource, int, int, double, BitmapSource> func, BitmapSource source, int width, int height, double a) { var sw = new Stopwatch(); sw.Start(); var bitmap = func(source, width, height, a); sw.Stop(); MyStatusItem.Content = $"処理時間：{sw.Elapsed.TotalSeconds:000.000}秒, {func.Method.Name}"; MyImage.Source = bitmap; } /// <summary> /// バイキュービックで重み計算 /// </summary> /// <param name="d">距離</param> /// <param name="a">定数、-1.0 ～ -0.5 が丁度いい</param> /// <returns></returns> private static double GetWeightCubic(double d, double a = -1.0) { return d switch { 2 => 0, <= 1 => ((a + 2) * (d * d * d)) - ((a + 3) * (d * d)) + 1, < 2 => (a * (d * d * d)) - (5 * a * (d * d)) + (8 * a * d) - (4 * a), _ => 0 }; } /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgra32専用) /// セパラブルとParallelによる高速化 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgra32のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgra32Kai(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; //横処理用配列 double[] xResult = new double[sourceHeight * stride]; //横処理 _ = Parallel.For(0, sourceHeight, y => { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0, av = 0; double alphaFix = 0;//完全透明ピクセルによる修正用 int pp; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { int xc = xKijun + xx; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; //距離計算、+0.5しているのは中心座標で計算するため double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); //重み取得してrgb各値と掛け算して加算 double weight = GetWeightCubic(dx, a); pp = (y * sourceStride) + (xc * pByte); //完全透明ピクセル(a=0)だった場合はRGBは計算しないで //重みだけ足し算して後で使う if (sourcePixels[pp + 3] == 0) { alphaFix += weight; continue; } bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; av += sourcePixels[pp + 3] * weight; } // C#、WPF、バイリニア法での画像の拡大縮小変換、半透明画像(32bit画像)対応版 - 午後わてんのブログ //https://gogowaten.hatenablog.com/entry/2021/04/17/151803#32bit%E3%81%A824bit%E3%81%AF%E9%81%95%E3%81%A3%E3%81%9F //完全透明ピクセルによるRGB値の修正 //16ピクセルすべて完全透明だった場合は計算しない0のまま if (alphaFix == 1) continue; //完全透明ピクセルが混じっていた場合は、その分を差し引いてRGB修正する double rgbFix = 1 / (1 - alphaFix); bv *= rgbFix; gv *= rgbFix; rv *= rgbFix; pp = y * stride + x * pByte; xResult[pp] = bv; xResult[pp + 1] = gv; xResult[pp + 2] = rv; xResult[pp + 3] = av; } }); //縦処理 _ = Parallel.For(0, height, y => { for (int x = 0; x < width; x++) { double ry = (y + 0.5) * heightScale; int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0, av = 0; double alphaFix = 0; int pp; for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double weight = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; pp = (yc * stride) + (x * pByte); //完全透明ピクセル(a=0)だった場合はRGBは計算しないで //重みだけ足し算して後で使う if (xResult[pp + 3] == 0) { alphaFix += weight; continue; } bv += xResult[pp] * weight; gv += xResult[pp + 1] * weight; rv += xResult[pp + 2] * weight; av += xResult[pp + 3] * weight; } //完全透明ピクセルによるRGB値の修正 //16ピクセルすべて完全透明だった場合は計算しない0のまま if (alphaFix == 1) continue; //完全透明ピクセルが混じっていた場合は、その分を差し引いてRGB修正する double rgbFix = 1 / (1 - alphaFix); bv *= rgbFix; gv *= rgbFix; rv *= rgbFix; //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; av = av < 0 ? 0 : av > 255 ? 255 : av; int ap = (y * stride) + (x * pByte); pixels[ap] = (byte)(bv + 0.5); pixels[ap + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[ap + 2] = (byte)(rv + 0.5); pixels[ap + 3] = (byte)(av + 0.5); } }); BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; } //未使用 /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgra32専用) /// 通常版 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgra32のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgra32(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; int pp; for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; double ry = (y + 0.5) * heightScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0, av = 0; double alphaFix = 0; //参照範囲は基準から左へ2、右へ1の範囲 for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { //+0.5しているのは中心座標で計算するため double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double yw = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); double xw = GetWeightCubic(dx, a); int xc = xKijun + xx; xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; double weight = yw * xw; pp = (yc * sourceStride) + (xc * pByte); //完全透明ピクセル(a=0)だった場合はRGBは計算しないで //重みだけ足し算して後で使う if (sourcePixels[pp + 3] == 0) { alphaFix += weight; continue; } bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; av += sourcePixels[pp + 3] * weight; } } // C#、WPF、バイリニア法での画像の拡大縮小変換、半透明画像(32bit画像)対応版 - 午後わてんのブログ //https://gogowaten.hatenablog.com/entry/2021/04/17/151803#32bit%E3%81%A824bit%E3%81%AF%E9%81%95%E3%81%A3%E3%81%9F //完全透明ピクセルによるRGB値の修正 //16ピクセルすべて完全透明だった場合は計算しない0のまま if (alphaFix == 1) continue; //完全透明ピクセルが混じっていた場合は、その分を差し引いてRGB修正する double rgbFix = 1 / (1 - alphaFix); bv *= rgbFix; gv *= rgbFix; rv *= rgbFix; //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; av = av < 0 ? 0 : av > 255 ? 255 : av; pp = (y * stride) + (x * pByte); pixels[pp] = (byte)(bv + 0.5); pixels[pp + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[pp + 2] = (byte)(rv + 0.5); pixels[pp + 3] = (byte)(av + 0.5); } }; BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; } /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgr24専用) /// セパラブルとParallelで高速化 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgr24のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgr24Kai(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; //横処理用配列 double[] xResult = new double[sourceHeight * stride]; //横処理 Parallel.For(0, sourceHeight, y => { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0; int pp; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { int xc = xKijun + xx; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; //距離計算、+0.5しているのは中心座標で計算するため double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); //重み取得してrgb各値と掛け算して加算 double weight = GetWeightCubic(dx, a); pp = (y * sourceStride) + (xc * pByte); bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; } pp = y * stride + x * pByte; xResult[pp] = bv; xResult[pp + 1] = gv; xResult[pp + 2] = rv; } }); //縦処理 Parallel.For(0, height, y => { for (int x = 0; x < width; x++) { double ry = (y + 0.5) * heightScale; int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0; int pp; for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double weight = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; pp = (yc * stride) + (x * pByte); bv += xResult[pp] * weight; gv += xResult[pp + 1] * weight; rv += xResult[pp + 2] * weight; } //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; int ap = (y * stride) + (x * pByte); pixels[ap] = (byte)(bv + 0.5); pixels[ap + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[ap + 2] = (byte)(rv + 0.5); } }); BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; } //未使用 /// <summary> /// 画像の拡大縮小、バイキュービック法で補完、PixelFormats.Bgr24専用) /// 通常版 /// </summary> /// <param name="source">PixelFormats.Bgr24のBitmap</param> /// <param name="width">変換後の横ピクセル数を指定</param> /// <param name="height">変換後の縦ピクセル数を指定</param> /// <param name="a">-0.5～-1.0くらいを指定する、小さくするとシャープ、大きくするとぼかし</param> /// <returns></returns> private BitmapSource BicubicBgr24(BitmapSource source, int width, int height, double a = -1.0) { //1ピクセルあたりのバイト数、Byte / Pixel int pByte = (source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; //元画像の画素値の配列作成 int sourceWidth = source.PixelWidth; int sourceHeight = source.PixelHeight; int sourceStride = sourceWidth * pByte;//1行あたりのbyte数 byte[] sourcePixels = new byte[sourceHeight * sourceStride]; source.CopyPixels(sourcePixels, sourceStride, 0); //変換後の画像の画素値の配列用 double widthScale = (double)sourceWidth / width;//横倍率 double heightScale = (double)sourceHeight / height; int stride = width * pByte; byte[] pixels = new byte[height * stride]; for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { //参照点 double rx = (x + 0.5) * widthScale; double ry = (y + 0.5) * heightScale; //参照点四捨五入で基準 int xKijun = (int)(rx + 0.5); int yKijun = (int)(ry + 0.5); double bv = 0, gv = 0, rv = 0; //参照範囲は基準から左へ2、右へ1の範囲 for (int yy = -2; yy <= 1; yy++)// { //+0.5しているのは中心座標で計算するため double dy = Math.Abs(ry - (yy + yKijun + 0.5));//距離 double yw = GetWeightCubic(dy, a);//重み int yc = yKijun + yy; //マイナス座標や画像サイズを超えていたら、収まるように修正 yc = yc < 0 ? 0 : yc > sourceHeight - 1 ? sourceHeight - 1 : yc; for (int xx = -2; xx <= 1; xx++) { double dx = Math.Abs(rx - (xx + xKijun + 0.5)); double xw = GetWeightCubic(dx, a); int xc = xKijun + xx; xc = xc < 0 ? 0 : xc > sourceWidth - 1 ? sourceWidth - 1 : xc; double weight = yw * xw; int pp = (yc * sourceStride) + (xc * pByte); bv += sourcePixels[pp] * weight; gv += sourcePixels[pp + 1] * weight; rv += sourcePixels[pp + 2] * weight; } } //0～255の範囲を超えることがあるので、修正 bv = bv < 0 ? 0 : bv > 255 ? 255 : bv; gv = gv < 0 ? 0 : gv > 255 ? 255 : gv; rv = rv < 0 ? 0 : rv > 255 ? 255 : rv; int ap = (y * stride) + (x * pByte); pixels[ap] = (byte)(bv + 0.5); pixels[ap + 1] = (byte)(gv + 0.5); pixels[ap + 2] = (byte)(rv + 0.5); } }; BitmapSource bitmap = BitmapSource.Create(width, height, 96, 96, source.Format, null, pixels, stride); return bitmap; } /// <summary> /// 画像ファイルパスからPixelFormats.Bgra32のBitmapSource作成 /// </summary> /// <param name="filePath"></param> /// <param name="dpiX"></param> /// <param name="dpiY"></param> /// <returns></returns> private BitmapSource MakeBitmapSourceBgra32FromFile(string filePath, double dpiX = 96, double dpiY = 96) { BitmapSource source = null; try { using (var stream = System.IO.File.OpenRead(filePath)) { source = BitmapFrame.Create(stream); if (source.Format != PixelFormats.Bgra32) { source = new FormatConvertedBitmap(source, PixelFormats.Bgra32, null, 0); } int w = source.PixelWidth; int h = source.PixelHeight; int stride = (w * source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; byte[] pixels = new byte[h * stride]; source.CopyPixels(pixels, stride, 0); source = BitmapSource.Create(w, h, dpiX, dpiY, source.Format, source.Palette, pixels, stride); }; } catch (Exception) { } return source; } /// <summary> /// 画像ファイルパスからPixelFormats.Bgr24のBitmapSource作成 /// </summary> /// <param name="filePath"></param> /// <param name="dpiX"></param> /// <param name="dpiY"></param> /// <returns></returns> private BitmapSource MakeBitmapSourceBgr24FromFile(string filePath, double dpiX = 96, double dpiY = 96) { BitmapSource source = null; try { using (var stream = System.IO.File.OpenRead(filePath)) { source = BitmapFrame.Create(stream); if (source.Format != PixelFormats.Bgr24) { source = new FormatConvertedBitmap(source, PixelFormats.Bgr24, null, 0); } int w = source.PixelWidth; int h = source.PixelHeight; int stride = (w * source.Format.BitsPerPixel + 7) / 8; byte[] pixels = new byte[h * stride]; source.CopyPixels(pixels, stride, 0); source = BitmapSource.Create(w, h, dpiX, dpiY, source.Format, source.Palette, pixels, stride); }; } catch (Exception) { } return source; } #region コピペ // クリップボードに複数の形式のデータをコピーする - .NET Tips(VB.NET, C#...) //https://dobon.net/vb/dotnet/system/clipboardmultidata.html // アルファ値を失わずに画像のコピペできた、.NET WPFのClipboard - 午後わてんのブログ //https://gogowaten.hatenablog.com/entry/2021/02/10/134406 /// <summary> /// BitmapSourceをPNG形式に変換したものと、そのままの形式の両方をクリップボードにコピーする /// </summary> /// <param name="source"></param> private void ClipboardSetImageWithPng(BitmapSource source) { //DataObjectに入れたいデータを入れて、それをクリップボードにセットする DataObject data = new(); //BitmapSource形式そのままでセット data.SetData(typeof(BitmapSource), source); //PNG形式にエンコードしたものをMemoryStreamして、それをセット //画像をPNGにエンコード PngBitmapEncoder pngEnc = new(); pngEnc.Frames.Add(BitmapFrame.Create(source)); //エンコードした画像をMemoryStreamにSava using var ms = new System.IO.MemoryStream(); pngEnc.Save(ms); data.SetData("PNG", ms); //クリップボードにセット Clipboard.SetDataObject(data, true); } /// <summary> /// クリップボードからBitmapSourceを取り出して返す、PNG(アルファ値保持)形式に対応 /// </summary> /// <returns></returns> private BitmapSource GetImageFromClipboardWithPNG() { BitmapSource source = null; //クリップボードにPNG形式のデータがあったら、それを使ってBitmapFrame作成して返す //なければ普通にClipboardのGetImage、それでもなければnullを返す using var ms = (System.IO.MemoryStream)Clipboard.GetData("PNG"); if (ms != null) { //source = BitmapFrame.Create(ms);//これだと取得できない source = BitmapFrame.Create(ms, BitmapCreateOptions.None, BitmapCacheOption.OnLoad); } else if (Clipboard.ContainsImage()) { source = Clipboard.GetImage(); } return source; } /// <summary> /// 市松模様の元になる画像作成、2色を2マスずつ合計4マス交互に並べた画像、 /// □■ /// ■□ /// </summary> /// <param name="cellSize">1マスの1辺の長さ、作成される画像はこれの2倍の1辺になる</param> /// <param name="c1">色1</param> /// <param name="c2">色2</param> /// <returns>画像のピクセルフォーマットはBgra32</returns> private WriteableBitmap MakeCheckeredPattern(int cellSize, Color c1, Color c2) { int width = cellSize * 2; int height = cellSize * 2; var wb = new WriteableBitmap(width, height, 96, 96, PixelFormats.Bgra32, null); int stride = 4 * width;// wb.Format.BitsPerPixel / 8 * width; byte[] pixels = new byte[stride * height]; //すべてを1色目で塗る for (int i = 0; i < pixels.Length; i += 4) { pixels[i] = c1.B; pixels[i + 1] = c1.G; pixels[i + 2] = c1.R; pixels[i + 3] = c1.A; } //2色目で市松模様にする for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { //左上と右下に塗る if ((y < cellSize & x < cellSize) | (y >= cellSize & x >= cellSize)) { int p = y * stride + x * 4; pixels[p] = c2.B; pixels[p + 1] = c2.G; pixels[p + 2] = c2.R; pixels[p + 3] = c2.A; } } } wb.WritePixels(new Int32Rect(0, 0, width, height), pixels, stride, 0); return wb; } /// <summary> /// BitmapからImageBrush作成 /// 引き伸ばし無しでタイル状に敷き詰め /// </summary> /// <param name="bitmap"></param> /// <returns></returns> private ImageBrush MakeTileBrush(BitmapSource bitmap) { var imgBrush = new ImageBrush(bitmap); imgBrush.Stretch = Stretch.None;//これは必要ないかも //タイルモード、タイル imgBrush.TileMode = TileMode.Tile; //タイルサイズは元画像のサイズ imgBrush.Viewport = new Rect(0, 0, bitmap.PixelWidth, bitmap.PixelHeight); //タイルサイズ指定方法は絶対値、これで引き伸ばされない imgBrush.ViewportUnits = BrushMappingMode.Absolute; return imgBrush; } //ファイルドロップ時 private void Window_Drop(object sender, DragEventArgs e) { if (e.Data.GetDataPresent(DataFormats.FileDrop) == false) return; //ファイルパス取得 var datas = (string[])e.Data.GetData(DataFormats.FileDrop); var paths = datas.ToList(); paths.Sort(); MyBitmapOrigin = MakeBitmapSourceBgr24FromFile(paths[0]); MyBitmapOrigin32bit = MakeBitmapSourceBgra32FromFile(paths[0]); MyImage.Source = MyBitmapOrigin32bit; } //ボタンクリック private void MyButton1_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { int yoko = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelWidth / MySliderScale.Value); int tate = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelHeight / MySliderScale.Value); MyExe(BicubicBgr24Kai, MyBitmapOrigin, yoko, tate, MySlider.Value); } private void MyButton2_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { int yoko = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelWidth * MySliderScale.Value); int tate = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelHeight * MySliderScale.Value); MyExe(BicubicBgr24Kai, MyBitmapOrigin, yoko, tate, MySlider.Value); } private void MyButton3_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { int yoko = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelWidth / MySliderScale.Value); int tate = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelHeight / MySliderScale.Value); MyExe(BicubicBgra32Kai, MyBitmapOrigin32bit, yoko, tate, MySlider.Value); } private void MyButton4_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { int yoko = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelWidth * MySliderScale.Value); int tate = (int)Math.Ceiling(MyBitmapOrigin.PixelHeight * MySliderScale.Value); MyExe(BicubicBgra32Kai, MyBitmapOrigin32bit, yoko, tate, MySlider.Value); } //画像をクリップボードにコピー private void MyButtonCopy_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { ClipboardSetImageWithPng((BitmapSource)MyImage.Source); } //クリップボードから画像追加 private void MyButtonPaste_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { BitmapSource img = GetImageFromClipboardWithPNG(); if (img != null) { FormatConvertedBitmap bitmap = new(img, PixelFormats.Bgr24, null, 0); MyBitmapOrigin = bitmap; FormatConvertedBitmap bitmap32 = new(img, PixelFormats.Bgra32, null, 0); MyImage.Source = bitmap32; } } private void MySlider_MouseWheel(object sender, System.Windows.Input.MouseWheelEventArgs e) { System.Windows.Controls.Slider slider = sender as System.Windows.Controls.Slider; if (e.Delta > 0) slider.Value += slider.SmallChange; else slider.Value -= slider.SmallChange; } private void MyButtonToOrigin_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { MyImage.Source = MyBitmapOrigin32bit; } #endregion コピペ } }
テストアプリでは昨日の記事からParallelによる並列化とセパラブルで高速化して使っている
テスト
24bit、普通のjpeg画像
拡大
定数と画質の変化
10倍拡大だともっと違いがはっきりするんだけど、連続して処理してたら、エラーも出さずにアプリが落ちてしまったので5倍拡大で比較した
32bit(半透明)画像
縮小
画像だけ表示してみると
半透明画像を24bitで処理すると
画像単体だと
32bitで拡大処理
拡大処理だと違うんだけどねえ
感想
メモリが足りない
実際にスマホで撮った写真画像を10倍拡大する事あるのかっていったらないんだけど、アプリ作ってるときのテストではするからねえ、やっぱり16GBじゃ足りない、32GBほしい
どれくらいのメモリ使うのか
10880 * 8160=88780800ピクセル、24bit(3byte)だったとしても
88780800 * 3 = 266342400Byte
266342400 / 1000 = 266342.4KB
266342.4 / 1000 = 266.3424MB
32bit処理なら266.3424 * 4 / 3 = 355.1232MB
でも、実際にはこれの倍くらい使っている感じかなあ
バイキュービックの拡大処理はバイリニアよりきれいだけど、縮小処理では違いがわからなかった
処理時間はバイリニアのほうが速いから、バイキュービックは拡大専用って感じ
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