Преобразование из HSV (HSB в Java) в RGB без использования java.awt.Color (запрещено в Google App Engine)

#java #google-app-engine #colors #rgb #hsv

#java #google-app-engine #Цвет #rgb #hsv

Вопрос:

Я решил, что должен опубликовать этот вопрос, даже если я уже нашел решение, поскольку реализация Java была недоступна, когда я ее искал.

Использование HSV вместо RGB позволяет генерировать цвета с одинаковой насыщенностью и яркостью (то, что я хотел).

Google App Engine не разрешает использование java.awt.Color, поэтому выполнение следующих действий для преобразования между HSV и RGB не является вариантом:

 Color c = Color.getHSBColor(hue, saturation, value);
String rgb = Integer.toHexString(c.getRGB());
  

Редактировать: я перенес свой ответ, как описано в комментарии Ника Джонсона.

Ex animo, — Alexander.

Комментарии:

1. Ответ на ваш собственный вопрос — это нормально, но вы должны опубликовать ответ как ответ, а не как часть вопроса.

2. Спасибо, Ник, я сделаю это завтра и отредактирую вопрос. (На данный момент я получил сообщение об ошибке: «Пользователи с репутацией менее 100 не могут ответить на свой вопрос в течение 8 часов после запроса. Вы можете ответить самостоятельно через 6 часов. До тех пор, пожалуйста, используйте комментарии или отредактируйте свой вопрос вместо этого «)

Ответ №1:

Я ничего не знаю о цветовой математике, но я могу предложить эту альтернативную структуру для кода, которая щекочет мое эстетическое чувство, потому что для меня стало очевидным, что каждый из 6 случаев — это просто другая перестановка значений, t и p . (Также у меня иррациональный страх перед длинным, если-цепочки else.)

 public static String hsvToRgb(float hue, float saturation, float value) {

    int h = (int)(hue * 6);
    float f = hue * 6 - h;
    float p = value * (1 - saturation);
    float q = value * (1 - f * saturation);
    float t = value * (1 - (1 - f) * saturation);

    switch (h) {
      case 0: return rgbToString(value, t, p);
      case 1: return rgbToString(q, value, p);
      case 2: return rgbToString(p, value, t);
      case 3: return rgbToString(p, q, value);
      case 4: return rgbToString(t, p, value);
      case 5: return rgbToString(value, p, q);
      default: throw new RuntimeException("Something went wrong when converting from HSV to RGB. Input was "   hue   ", "   saturation   ", "   value);
    }
}

public static String rgbToString(float r, float g, float b) {
    String rs = Integer.toHexString((int)(r * 256));
    String gs = Integer.toHexString((int)(g * 256));
    String bs = Integer.toHexString((int)(b * 256));
    return rs   gs   bs;
}
  

Комментарии:

1. Это действительно намного красивее, за счет простого вызова другого метода.

2. Я уверен, что либо компилятор, либо JIT встроили бы дополнительный метод, если бы это был значительный прирост производительности.

3. Извините, что перетаскиваю 2-летнюю тему, но мне было интересно, подтвердит ли кто-нибудь что-нибудь для меня — следует rgbToString умножить на 255 , нет 256 ? Потому что в противном случае, когда r это будет 1.0 , rs будет 100 в шестнадцатеричном формате, что неверно.

4. Да, хотя, если вы просто умножите на 255, то результаты, подобные 0.9999, будут усечены до 254, что тоже неверно. Правильный алгоритм будет реализовывать округление, присутствующее в java.awt.Color . HSBtoRGB()

5. Если ваше значение оттенка равно ровно 1, то h может легко быть 6, создавая ненужное исключение.

Ответ №2:

Вы должны использовать реализацию HSBtoRGB, предоставленную Oracle, скопировав ее исходный код в свой проект. java.awt.Color имеет открытый исходный код. Алгоритмы, предоставленные Питером Рекором и Инглингом, не являются надежными и будут возвращать недопустимые значения RGB, такие как «256,256,0» для определенных входных данных. Реализация Oracle надежна, используйте ее вместо этого.

Ответ №3:

Используйте ColorUtils, который обеспечивает

 HSLToColor(float[] hsl) 
  

И

 [RGBToHSL(int r, int g, int b, float[] hsl)]
  

Методы, которые очень легко конвертировать друг в друга!

Например:

 float[] hsl = new float[]{1.5, 2.0, 1.5};
int color = ColorUtils.HSLToColor(hsl);
  

Теперь получите цвет

 float[] hslStub = new float[3];
float[] hslFromColor = ColorUtils.colorToHSL(color, hslStub);
  

Теперь получите hsl

Вот исходный код.

Ответ №4:

Решение было найдено здесь: http://martin.ankerl.com/2009/12/09/how-to-create-random-colors-programmatically /

Мартин Анкерл предоставляет хороший пост на эту тему и предоставляет Ruby script. Для тех, кто слишком занят (или ленив), чтобы реализовать его на Java, вот то, что я сделал (я уверен, что его можно написать более эффективно, пожалуйста, не стесняйтесь комментировать):

 public static String hsvToRgb(float hue, float saturation, float value) {
    float r, g, b;

    int h = (int)(hue * 6);
    float f = hue * 6 - h;
    float p = value * (1 - saturation);
    float q = value * (1 - f * saturation);
    float t = value * (1 - (1 - f) * saturation);

    if (h == 0) {
        r = value;
        g = t;
        b = p;
    } else if (h == 1) {
        r = q;
        g = value;
        b = p;
    } else if (h == 2) {
        r = p;
        g = value;
        b = t;
    } else if (h == 3) {
        r = p;
        g = q;
        b = value;
    } else if (h == 4) {
        r = t;
        g = p;
        b = value;
    } else if (h <= 6) {
        r = value;
        g = p;
        b = q;
    } else {
        throw new RuntimeException("Something went wrong when converting from HSV to RGB. Input was "   hue   ", "   saturation   ", "   value);
    }

    String rs = Integer.toHexString((int)(r * 255));
    String gs = Integer.toHexString((int)(g * 255));
    String bs = Integer.toHexString((int)(b * 255));
    return rs   gs   bs;
}
  

Комментарии:

1. Вероятно, следует указать последнее условие else | else if (h <= 6) { . И преобразование должно быть (r * 255) etc not * 256 , поскольку диапазон цветов от 0 до 255.

2. @ehartwell: отредактировано на основе ваших комментариев.

Ответ №5:

Мой код для преобразования:

      /**
     * @param H
     *            0-360
     * @param S
     *            0-100
     * @param V
     *            0-100
     * @return color in hex string
     */
    public static String hsvToRgb(float H, float S, float V) {

        float R, G, B;

        H /= 360f;
        S /= 100f;
        V /= 100f;

        if (S == 0)
        {
            R = V * 255;
            G = V * 255;
            B = V * 255;
        } else {
            float var_h = H * 6;
            if (var_h == 6)
                var_h = 0; // H must be < 1
            int var_i = (int) Math.floor((double) var_h); // Or ... var_i =
                                                            // floor( var_h )
            float var_1 = V * (1 - S);
            float var_2 = V * (1 - S * (var_h - var_i));
            float var_3 = V * (1 - S * (1 - (var_h - var_i)));

            float var_r;
            float var_g;
            float var_b;
            if (var_i == 0) {
                var_r = V;
                var_g = var_3;
                var_b = var_1;
            } else if (var_i == 1) {
                var_r = var_2;
                var_g = V;
                var_b = var_1;
            } else if (var_i == 2) {
                var_r = var_1;
                var_g = V;
                var_b = var_3;
            } else if (var_i == 3) {
                var_r = var_1;
                var_g = var_2;
                var_b = V;
            } else if (var_i == 4) {
                var_r = var_3;
                var_g = var_1;
                var_b = V;
            } else {
                var_r = V;
                var_g = var_1;
                var_b = var_2;
            }

            R = var_r * 255; // RGB results from 0 to 255
            G = var_g * 255;
            B = var_b * 255;
        }

        String rs = Integer.toHexString((int) (R));
        String gs = Integer.toHexString((int) (G));
        String bs = Integer.toHexString((int) (B));

        if (rs.length() == 1)
            rs = "0"   rs;
        if (gs.length() == 1)
            gs = "0"   gs;
        if (bs.length() == 1)
            bs = "0"   bs;
        return "#"   rs   gs   bs;
    }
  

Пример использования на Android:

 tv.setBackgroundColor(Color.parseColor((ColorOperations.hsvToRgb(100, 100, 57))));
  

Комментарии:

1. привет, ты все еще жив??

Ответ №6:

Ответ @Peter Recore не использует округление.

Вероятно, несколько более правильный способ его использования — скопировать содержимое из java.awt.Color, и вот как это выглядело в Java 6:

  public static int HSBtoRGB(float hue, float saturation, float brightness) {
        int r = 0, g = 0, b = 0;
        if (saturation == 0) {
            r = g = b = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
        } else {
            float h = (hue - (float)Math.floor(hue)) * 6.0f;
            float f = h - (float)java.lang.Math.floor(h);
            float p = brightness * (1.0f - saturation);
            float q = brightness * (1.0f - saturation * f);
            float t = brightness * (1.0f - (saturation * (1.0f - f)));
            switch ((int) h) {
            case 0:
                r = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (t * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                break;
            case 1:
                r = (int) (q * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                break;
            case 2:
                r = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (t * 255.0f   0.5f);
                break;
            case 3:
                r = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (q * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                break;
            case 4:
                r = (int) (t * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                break;
            case 5:
                r = (int) (brightness * 255.0f   0.5f);
                g = (int) (p * 255.0f   0.5f);
                b = (int) (q * 255.0f   0.5f);
                break;
            }
        }
        return 0xff000000 | (r << 16) | (g << 8) | (b << 0);
    }
  

Округление здесь кажется правильным.

Ответ №7:

Используя SWT, вы можете использовать следующий фрагмент кода:

 RGB rgb = new RGB(r, g, b);
float[] hsbColor = rgb.getHSB();
rgb = new RGB(hsbColor[0], hsbColor[1], hsbColor[2]);
  

Комментарии:

1. Подтверждено. Хотя (int,int,int) конструктор принимает RGB, (float,float,float) конструктор принимает HSB.

Ответ №8:

Я знаю, что это старый вопрос, но все ответы, которые я видел здесь, умножают оттенок на 6. Это неправильно. Я взглянул на статью в Википедии, и там говорится, что вы должны разделить на 60.

Вот тот, который я тестировал, написанный на Kotlin

 fun hsvToRgb(hsv: FloatArray): IntArray {
    val (hue, saturation, value) = hsv
    val h: Int = (hue / 60).toInt()
    val f = hue / 60 - h
    val p = value * (1 - saturation)
    val q = value * (1 - f * saturation)
    val t = value * (1 - (1 - f) * saturation)

    val rgb = when (h) {
        0    -> floatArrayOf(value, t, p)
        1    -> floatArrayOf(q, value, p)
        2    -> floatArrayOf(p, value, t)
        3    -> floatArrayOf(p, q, value)
        4    -> floatArrayOf(t, p, value)
        5, 6 -> floatArrayOf(value, p, q)
        else -> throw Exception()
    }.map { it * 255 }
    val (r, g, b) = rgb
    return intArrayOf(r.toInt(), g.toInt(), b.toInt())
}
  

Вот моя реализация Java

 public static int[] hsvToRgb(float[] hsv) {
        final float hue = hsv[0];
        final float saturation = hsv[1];
        final float value = hsv[2];
        final int h = (int) hue / 60;
        final float f = hue / 60 - h;
        final float p = value * (1 - saturation);
        final float q = value * (1 - f * saturation);
        final float t = value * (1 - (1 - f) * saturation);

        float[] rgb = switch (h) {
            case 0 -> new float[]{value, t, p};
            case 1 -> new float[]{q, value, p};
            case 2 -> new float[]{p, value, t};
            case 3 -> new float[]{p, q, value};
            case 4 -> new float[]{t, p, value};
            case 5, 6 -> new float[]{value, p, q};
            default -> throw new IllegalStateException();
        };
        rgb[0] = rgb[0] * 255;
        rgb[1] = rgb[1] * 255;
        rgb[2] = rgb[2] * 255;
        return new int[]{(int) rgb[0], (int) rgb[1], (int) rgb[2]};
    }