Блог

Я использую PHP для тестирования моего билинейного алгоритма. Код не оптимизирован для наглядности.

Вот что делает приведенный ниже код:

1. Перенесите исходные пиксели с изображения 2×2 на целевое изображение 10×10. Это оставит пустые пиксели.

Примечание: изображения здесь изменены с 10×10 до 100×100 для лучшего просмотра.

2. Интерполируйте строку пикселей.

3. Интерполируйте оставшиеся пиксели слева направо, сверху вниз, используя ряд пикселей на шаге 2:

Однако он не соответствует результату, который я получаю в Photoshop, используя билинейную передискретизацию:

Полный исходный код:

 <?php
$image1 = imagecreatefrompng( 'test.png' );

$w1 = imagesx( $image1 );
$h1 = imagesy( $image1 );

$w2 = 10;
$h2 = 10;
$image2 = imagecreatetruecolor( $w2, $h2 );

imagefill($image2, 0, 0, imagecolorallocate($image2, 0x4c, 0x4c, 0x8e)); // added bg for pixels to stand-out

function lerp($v0, $v1, $t) {
    return $v0   $t*($v1-$v0);
}

function getPixel($image, $x, $y){
    $rgb = imagecolorat( $image, $x, $y );
    $r     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
    $g     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
    $b     = $rgb amp; 0xFF;
    return array($r,$g,$b);
}

$maxY1 = $h1 - 1;
$maxX1 = $w1 - 1;
$maxY2 = $h2 - 1;
$maxX2 = $w2 - 1;

// plot original pixels from source to destination
for($y = 0; $y <= $maxY1; $y  ) { // loop thru src height

    $newY = floor(($y/$maxY1) * $maxY2);

    for ($x = 0; $x <= $maxX1; $x  ) { // loop thru src width

        $newX = floor(($x/$maxX1) * $maxX2);
        $rgb = imagecolorat( $image1, $x, $y );
        $r1     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
        $g1     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
        $b1     = $rgb amp; 0xFF;

        imagesetpixel( $image2, $newX, $newY, imagecolorallocate( $image2, $r1, $g1, $b1 ) );

    }
}
imagepng( $image2, 'out1.png' );

// interpolate pixels from pixel[1,0] to pixel[8,0]
$y = 0;
$rgb = imagecolorat( $image2, 0, $y );
$r0     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
$g0     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
$b0     = $rgb amp; 0xFF;

$rgb = imagecolorat( $image2, 9, $y );
$r1     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
$g1     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
$b1     = $rgb amp; 0xFF;
for($x=1; $x <= 8; $x  ){
    $t = $x / 9;
    $r = lerp($r0, $r1, $t);
    $g = lerp($g0, $g1, $t);
    $b = lerp($b0, $b1, $t);
    imagesetpixel( $image2, $x, $y, imagecolorallocate( $image2, $r, $g, $b ) );
}
imagepng( $image2, 'out2.png' );

// interpolate pixels from pixel[1,9] to pixel[8,9]
$y = 9;
$rgb = imagecolorat( $image2, 0, $y );
$r0     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
$g0     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
$b0     = $rgb amp; 0xFF;

$rgb = imagecolorat( $image2, 9, $y );
$r1     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
$g1     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
$b1     = $rgb amp; 0xFF;

for($x=1; $x <= 8; $x  ){
    $t = $x / 9;
    $r = lerp($r0, $r1, $t);
    $g = lerp($g0, $g1, $t);
    $b = lerp($b0, $b1, $t);
    imagesetpixel( $image2, $x, $y, imagecolorallocate( $image2, $r, $g, $b ) );
}
imagepng( $image2, 'out3.png' );

// interpolate remaining pixels
for($x=0; $x <= 9; $x  ){
    $rgb = imagecolorat( $image2, $x, 0 );
    $r0     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
    $g0     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
    $b0     = $rgb amp; 0xFF;

    $rgb = imagecolorat( $image2, $x, 9 );
    $r1     = ($rgb >> 16) amp; 0xFF;
    $g1     = ($rgb >> 8) amp; 0xFF;
    $b1     = $rgb amp; 0xFF;
    for($y = 1; $y <= 8; $y  ){
        $t = $y / 9;
        $r = lerp($r0, $r1, $t);
        $g = lerp($g0, $g1, $t);
        $b = lerp($b0, $b1, $t);
        imagesetpixel( $image2, $x, $y, imagecolorallocate( $image2, $r, $g, $b ) );
    }
}
imagepng( $image2, 'out4.png' );

header('Content-type: image/png');
imagepng( $image2);
imagedestroy( $image1 );
  

Чего мне не хватает?

Photoshop верен. В вашей версии исходные значения 4 пикселей оказываются в крайних углах нового изображения, но при правильной билинейной интерполяции они оказываются в центрах 4 квадрантов нового изображения. За краем исходного изображения нет никакой информации, поэтому photoshop выполняет постоянную экстраполяцию по краю:

2×2:

10×10 перед интерполяцией:

Если бы вы начали с изображения 3×3 вместо 2×2, ваш метод привел бы к тому, что исходные граничные пиксели будут иметь меньший вклад в конечное изображение по сравнению с центральными пикселями, искажая результат.

Если вы внимательно посмотрите на результат PS, вы заметите, что перед интерполяцией угловые пиксели были изменены в 9 раз (они занимают 3×3 в углах изображения). Очевидно, это сделано для получения более острых краев, к лучшему или к худшему.

Если вы добавите логику для создания промежуточного изображения перед интерполяцией:

… и измените свой алгоритм интерполяции, чтобы исключить угловые пиксельные блоки, тогда вы должны получить тот же результат.