Поворот 2d-массива -> обращение цикла

#c #arrays #algorithm #loops #trigonometry

#c #массивы #алгоритм #циклы #тригонометрия

Вопрос:

Я использую следующий код для поворота битовой маски (упакованного 2d-массива). Честно говоря, я не очень хорошо разбираюсь в используемом алгоритме, я скопировал и модифицировал код поворота из библиотеки pygame (где он использовался для поворота поверхностей). Благодаря реализации bitmask я могу значительно ускорить это вращение, изменив внутренний цикл. Я имею в виду, что вместо того, чтобы делать, foreach y { foreach x { ... } } мне нужно делать foreach x { foreach y { ... } } . У меня возникли проблемы с обращением цикла, потому что тригонометрия должна быть адаптирована таким образом, которого я в данный момент не вижу.

Вот код:

 typedef struct bitmask {
  int w,h;
  BITMASK_W bits[1];
} bitmask_t;

bitmask_t* bitmask_rotate(const bitmask_t *mask, float angle) {
    bitmask_t *newmask = NULL;

    double radangle, sangle, cangle;
    int isin, icos;
    double cx, cy, sx, sy;
    int x, y, ax, ay, xd, yd, dx, dy;
    int nxmax, nymax, xmaxval, ymaxval;

    radangle = angle * DEG_TO_RAD;
    sangle = sin(radangle);
    cangle = cos(radangle);
    isin = (int)(sangle * 65536);
    icos = (int)(cangle * 65536);

    x = mask->w;
    y = mask->h;
    cx = cangle*x;
    cy = cangle*y;
    sx = sangle*x;
    sy = sangle*y;
    nxmax = (int) (MAX (MAX (MAX (fabs (cx   sy), fabs (cx - sy)), fabs (-cx   sy)), fabs (-cx - sy)));
    nymax = (int) (MAX (MAX (MAX (fabs (sx   cy), fabs (sx - cy)), fabs (-sx   cy)), fabs (-sx - cy)));

    newmask = bitmask_create(nxmax, nymax, 0);
    if (!newmask) return NULL;

    cy = newmask->h / 2;
    xd = ((mask->w - newmask->w) << 15);
    yd = ((mask->h - newmask->h) << 15);

    ax = ((newmask->w) << 15) - (int)(cangle * ((newmask->w - 1) << 15));
    ay = ((newmask->h) << 15) - (int)(sangle * ((newmask->w - 1) << 15));

    xmaxval = ((mask->w) << 16) - 1;
    ymaxval = ((mask->h) << 16) - 1;

    for (y = 0; y < newmask->h; y  ) {
        dx = (ax   (isin * (cy - y)))   xd;
        dy = (ay - (icos * (cy - y)))   yd;
        for (x = 0; x < newmask->w; x  ) {
            if (!(dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)) {
                if (bitmask_getbit(mask, dx >> 16, dy >> 16)) {
                    bitmask_setbit(newmask, x, y);
                }
            }

            dx  = icos;
            dy  = isin;
        }
    }

    return newmask;
}
  

Прежде чем люди спросят «что вы пробовали?», я зациклил вращающиеся матрицы в Википедии, и я мог видеть, что там происходит, и как они реализовали это в этом алгоритме (предварительно вычисляют начальное значение dx и dy , а затем увеличивают на icos и isin ), но сдвиги в битах и параметры, которые я не понимаю ( ax например), затрудняют мне следовать.

Ответ №1:

 for (x = 0; x < newmask->w; x  ) {
    dx = (ax   (isin * cy   icos * x))   xd;
    dy = (ay - (icos * cy - isin * x))   yd;
    for (y = 0; y < newmask->h; y  ) {
        if (!(dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)) {
            if (bitmask_getbit(mask, dx >> 16, dy >> 16)) {
                bitmask_setbit(newmask, x, y);
            }
        }

        dx -= isin;
        dy  = icos;
    }
}
  

Комментарии:

1. Я пробовал это, и это, к сожалению, неверно. Возможно, было бы полезно знать, что угол увеличивается против часовой стрелки, а начало координат находится слева вверху.

2. На самом деле это правильно! Присмотревшись повнимательнее, я заметил, что вы использовали dx вместо x . Я возьму на себя смелость отредактировать ваш ответ и 1 и тоже приму его. Спасибо!

3. О, да. Я сосредоточился на знаках и пропустил эту опечатку… Спасибо за исправление.