照片处理-几何滤镜实现哈哈镜

一、什么是几何滤镜

几何滤镜比较简单，不涉及色彩模型，按照某种算法，对原图进行采样，得到一张新的图片。看起来就像是把原图进行了几何变形。
这篇文章通过两个简单的案例，更直观的感受几何滤镜的实现--哈哈镜。

二、处理流程

1. 原图输入
2. 定义变形算法，更准确点说是采样算法
3. 遍历原图中所有像素，按照2步进行坐标变换原坐标(x1, y1) -->（x2, y2）
4. 按照变换后的坐标采样得到像素new_rgb，并填充到原坐标(x1,y1)上

三、凸镜效果

对(x1, y1)处的点，重新采样，往图像中心采样，最后就是围绕中心放大的效果

对点(CX, CY)进行处理，(x, y)是凸镜中心， R是凸镜效果半径，半径外不生效

可以这么理解：当dis == R时，像素的值不变，当dis < R (CX, CY)变小，即对里采样，而且(CX, CY)越靠近凸镜中心，变化越剧烈

实现源码：

int f_ ConvexMirrorFilter(unsigned char* srcData, int width, int height, int stride, int x, int y, int k)
{
    x = CLIP3(x, 0, width - 1);
    y = CLIP3(y, 0, height - 1);
    k = MAX2(k, 0);
    int radius = 0;
    float theta = 0;
    int tX = 0;
    int tY = 0;
    int mapX = 0;
    int mapY = 0;
    int mapR = 0;
    unsigned char* pSrc = srcData;
    unsigned char* tempData = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * height * stride);
    memcpy(tempData, srcData, sizeof(unsigned char) * height * stride);
    int offset = stride - width * 4;
    for(int j = 0; j < height; j++)
    {
        for(int i = 0; i < width; i++)
        {
            tX = i - x;
            tY = j - y;
            radius = k;;
            float distance = (i - x) * (i - x) + (j - y) * (j - y);
            float dis = sqrt(distance);
            if(distance <= k * k && distance > 0)
            {
                mapX = floor(dis * (i - x) / k + x);
                mapY = floor(dis * (j - y) / k + y);
                pSrc[0] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride];
                pSrc[1] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride + 1];
                pSrc[2] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride + 2];
            }
            pSrc += 4;
        }
        pSrc += offset;
    }
    free(tempData);
    return 0;
}

四、凹镜

凹镜的原理相似，向外采样，坐标越靠近凹镜中心，向外的偏移量越大。计算稍微复杂点：
要处理的点：（CX, CY）
凹镜半径：K
处理后的点：(X', Y')

代码实现：

int f_ConcaveMirrorFilter(unsigned char* srcData, int width, int height, int stride, int x, int y, int k)
{
    x = CLIP3(x, 0, width - 1);
    y = CLIP3(y, 0, height - 1);
    k = MAX2(k, 0);
    int radius = 0;
    float theta = 0;
    int tX = 0;
    int tY = 0;
    int mapX = 0;
    int mapY = 0;
    int mapR = 0;
    unsigned char* pSrc = srcData;
    unsigned char* tempData = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * height * stride);
    memcpy(tempData, srcData, sizeof(unsigned char) * height * stride);
    int offset = stride - width * 4;
    for (int j = 0; j < height; j++)
    {
        for (int i = 0; i < width; i++)
        {
            tX = i - x;
            tY = j - y;
            theta = atan2((float)tY, (float)tX);
            radius = (int)sqrt((float)(tX * tX + tY * tY));
            mapR = (int)(sqrt((float)radius * k));
            mapX = CLIP3(x + (int)(mapR * cos(theta)), 0, width - 1);
            mapY = CLIP3(y + (int)(mapR * sin(theta)), 0, height - 1);
            pSrc[0] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride];
            pSrc[1] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride + 1];
            pSrc[2] = tempData[mapX * 4 + mapY * stride + 2];
            pSrc += 4;
        }
        pSrc += offset;
    }
    free(tempData);
    return 0;
}

哈哈镜效果