Image¶
Color型を要素とし、二次元配列のように画像データを扱えるImageクラスを実装する。
Image.hpp
#pragma once
#include <concepts> // std::integral
#include <vector> // std::vector
#include "Common.hpp"
#include "Color.hpp"
#include "Point.hpp"
namespace seccamp
{
/// @brief 画像
class Image
{
public:
/// @brief 使用する配列型
using container_type = std::vector<Color>;
/// @brief 要素を指すイテレータ型
using iterator = container_type::iterator;
/// @brief 要素を指す const イテレータ型
using const_iterator = container_type::const_iterator;
/// @brief デフォルトコンストラクタ
[[nodiscard]]
Image() = default;
/// @brief 画像を作成します。
/// @param width 画像の幅（ピクセル）
/// @param height 画像の高さ（ピクセル）
/// @param color 画像の初期色
[[nodiscard]]
Image(int32 width, int32 height, const Color& color = Palette::White)
: m_pixels{ (static_cast<size_t>(width) * static_cast<size_t>(height)), color }
, m_size{ width, height } {}
/// @brief 画像を作成します。
/// @param width 画像の幅（ピクセル）
/// @param height 画像の高さ（ピクセル）
/// @param color 画像の初期色
[[nodiscard]]
Image(std::integral auto width, std::integral auto height, const Color& color = Palette::White)
: Image{ static_cast<int32>(width), static_cast<int32>(height), color } {}
/// @brief 画像を作成します。
/// @param size 画像の幅と高さ（ピクセル）
/// @param color 画像の初期色
[[nodiscard]]
Image(const Size& size, const Color& color = Palette::White)
: Image{ size.x, size.y, color } {}
/// @brief ファイルからデータを読み込んで画像を作成します。
/// @param path 画像ファイルのパス
[[nodiscard]]
explicit Image(std::string_view path);
/// @brief 2 つの画像が等しいかを返します。
/// @param lhs 一方の画像データ
/// @param rhs もう一方の画像データ
/// @return 2 つの画像が等しい場合 true, それ以外の場合は false
[[nodiscard]]
friend bool operator ==(const Image& lhs, const Image& rhs) noexcept
{
// 画像の中身を比較する前に、画像のサイズを比較する
return ((lhs.m_size == rhs.m_size) && (lhs.m_pixels == rhs.m_pixels));
}
/// @brief 画像の幅（ピクセル）を返します。
/// @return 画像の幅（ピクセル）
[[nodiscard]]
int32 width() const noexcept
{
return m_size.x;
}
/// @brief 画像の高さ（ピクセル）を返します。
/// @return 画像の高さ（ピクセル）
[[nodiscard]]
int32 height() const noexcept
{
return m_size.y;
}
/// @brief 画像の幅と高さ（ピクセル）を返します。
/// @return 画像の幅と高さ（ピクセル）
[[nodiscard]]
Size size() const noexcept
{
return m_size;
}
/// @brief 画像の総ピクセル数を返します。
/// @return 画像の総ピクセル数
[[nodiscard]]
size_t numPixels() const noexcept
{
return m_pixels.size();
}
/// @brief 画像が空であるかを返します。
/// @return 画像が空である場合 true, それ以外の場合は false
[[nodiscard]]
bool isEmpty() const noexcept
{
return m_pixels.empty();
}
/// @brief 画像が空でないかを返します。
/// @return 画像が空でない場合 true, それ以外の場合は false
[[nodiscard]]
explicit operator bool() const noexcept
{
return (!m_pixels.empty());
}
/// @brief 指定した行の先頭ポインタを返します。
/// @param y 位置（行）
/// @remark image[y][x] で指定したピクセルにアクセスします。
/// @return 指定した行の先頭ポインタ
[[nodiscard]]
Color* operator [](size_t y) noexcept
{
return (m_pixels.data() + (y * m_size.x));
}
/// @brief 指定した行の先頭ポインタを返します。
/// @param y 位置（行）
/// @remark image[y][x] で指定したピクセルにアクセスします。
/// @return 指定した行の先頭ポインタ
[[nodiscard]]
const Color* operator [](size_t y) const noexcept
{
return (m_pixels.data() + (y * m_size.x));
}
/// @brief 画像データの先頭ポインタを返します。
/// @return 画像データの先頭ポインタ
[[nodiscard]]
Color* data() noexcept
{
return m_pixels.data();
}
/// @brief 画像データの先頭ポインタを返します。
/// @return 画像データの先頭ポインタ
[[nodiscard]]
const Color* data() const noexcept
{
return m_pixels.data();
}
/// @brief 画像を空にします。
void clear() noexcept
{
m_pixels.clear();
m_size.clear();
}
/// @brief 画像をリサイズします。
/// @param width 新しい画像の幅（ピクセル）
/// @param height 新しい画像の高さ（ピクセル）
/// @param color 新しい画像の初期色
void resize(int32 width, int32 height, const Color& color = Palette::White)
{
m_pixels.assign(width * height, color);
m_size.set(width, height);
}
/// @brief 画像をリサイズします。
/// @param size 新しい画像の幅と高さ（ピクセル）
/// @param color 新しい画像の初期色
void resize(const Size& size, const Color& color = Palette::White)
{
resize(size.x, size.y, color);
}
/// @brief 画像を指定した色で塗りつぶします。
/// @param color 塗りつぶしの色
void fill(const Color& color) noexcept;
/// @brief 2 つの画像をスワップします。
/// @param other もう一方の画像
void swap(Image& other) noexcept
{
m_pixels.swap(other.m_pixels);
std::ranges::swap(m_size, other.m_size);
}
/// @brief ピクセル配列の先頭位置を指すイテレータを返します。
/// @return ピクセル配列の先頭位置を指すイテレータ
[[nodiscard]]
iterator begin() noexcept
{
return m_pixels.begin();
}
/// @brief ピクセル配列の終端位置を指すイテレータを返します。
/// @return ピクセル配列の終端位置を指すイテレータ
[[nodiscard]]
iterator end() noexcept
{
return m_pixels.end();
}
/// @brief ピクセル配列の先頭位置を指すイテレータを返します。
/// @return ピクセル配列の先頭位置を指すイテレータ
[[nodiscard]]
const_iterator begin() const noexcept
{
return m_pixels.begin();
}
/// @brief ピクセル配列の終端位置を指すイテレータを返します。
/// @return ピクセル配列の終端位置を指すイテレータ
[[nodiscard]]
const_iterator end() const noexcept
{
return m_pixels.end();
}
/// @brief 画像をファイルに保存します。
/// @param path 保存するファイルのパス
/// @return 保存に成功した場合 true, それ以外の場合は false
bool save(std::string_view path) const;
/// @brief 2 つの画像をスワップします。
/// @param lhs 一方の画像
/// @param rhs もう一方の画像
friend void swap(Image& lhs, Image& rhs) noexcept
{
lhs.swap(rhs);
}
private:
container_type m_pixels;
Size m_size{ 0, 0 };
};
}
Image.cpp
#include <algorithm> // std::ranges::fill
#include "Image.hpp"
#include "BMP.hpp"
namespace seccamp
{
Image::Image(const std::string_view path)
{
*this = LoadBMP(path);
}
void Image::fill(const Color& color) noexcept
{
std::ranges::fill(m_pixels, color);
}
bool Image::save(const std::string_view path) const
{
return SaveBMP(*this, path);
}
}
追加のチャレンジ¶
- 左右反転、上下反転、グレースケール化などの各種画像処理を実装する。