[Bitmap Project] Bitmap Library - Mirror

이번엔 좌우반전을 해보고자 한다. 여기에는 귀여운 앵무새를 예시로 써볼까 한다.

이 ~~귀여운~~ 앵무새들이 mirror라는 함수로 처리된 후 왼쪽을 바라보게 만들 것이다.

1. 뒤집기?

좌우반전이면 결국 왼쪽에 있는게 오른쪽으로 가고 오른쪽에 있는게 왼쪽으로 가야한다.

가장 왼쪽에 있는 픽셀은 같은 높이의 가장 오른쪽에 있는 픽셀로,
가장 오른쪽에 있는 픽셀은 같은 높이의 가장 왼쪽에 있는 픽셀로,
그다음 오른쪽에 있는 픽셀은 같은 높이의 왼쪽에서 두번째 픽셀로,

… 뭐 이렇게 이동 시켜야 하지 않을까.

중앙선 기준 대칭으로 접근해야겠다. 또, 서로 대칭인 픽셀들은 서로 교환되고 있으니 swap으로 해결하자.

우리가 앞서,

for (int y=img.bi.height-1; y>=0; --y)
    for (int x=0; x<img.bi.width; ++x)

이런 식으로 접근해야 출력순서대로 순차적으로 픽셀들에 접근할 수 있음은 이야기했다.

for (int y=img->bi.height-1; y>=0; --y)
    for (int x=0; x<img->bi.width; ++x){
    	RGBQUAD* a = (RGBQUAD *)IDX(img,x,y);
        RGBQUAD* b = (RGBQUAD *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
        RGBQUAD tmp = *a;
        *a = *b;
        *b = tmp;
    }

순차적으로 접근하면서 대칭인 두 점을 swap하도록 구현하였다. 근데 이대로 구현을 하게되면 뒤집히지 않은채 결과가 나온다. 정확히는 두번 뒤집힌 것이다. x번째 원소를 a로 접근을 하겠지만, 순차적으로 쭉 접근시키면 나중엔 b로도 접근하지 않겠는가.

반 뚝 잘라서 0부터 중앙지점까지만 탐색하면, swap하면서 뒷부분도 자연스럽게 해결되겠다.

for (int x=0; x< (img->bi.width)/2); ++x)

된건가…? 하지만 우리는 항상 반으로 나눌때, 아니 반이 아니더라도 영역을 나눌때, 케이스를 나눌때 그 경계 값이 우리의 의도와 맞아 떨어지는지 확인해야 한다. 꼭.

뭐 2로 나누니까 사실 홀짝이냐에 따라 갈리고, 그 안에서는 그 일반성이 유지될 것 같다. 대충 bi.width가 20과 21인 경우를 보자.

20의 경우, 원소는 0부터 19까지 있겠다. 그러면 0번 픽셀을 19번, 1번 픽셀을 18번으로 옮겨야 하겠다. 0~9 그리고 10~19로 정확히 10개씩 2개로 나뉜다. 즉 0부터 9까지 순회를 하면 10~19도 접근하게 된다. bi.width/2 == 10이다.
21의 경우, 원소는 0부터 20까지 있겠다. 그러면 0번 픽셀을 20번, 1번 픽셀을 19번으로 옮겨야 하겠다. 0~9 그리고 11~20로 정확히 10개가 2개로 나뉘고, 중간에 10이 있다. 즉 0부터 9까지 순회를 하면 11~20도 접근하게 된다. 10은 접근할 필요가 없다. 10은 기준선이 되기 때문에 대칭점이 곧 자기자신이니… bi.width/2 == 10이다.

두 경우 모두 어쨌든 0부터 bi.width/2 직전까지 순회하면 된다는 결론을 얻었다.

for (int x=0; x< (img->bi.width)/2); ++x)

이렇게 해도 되겠지만, 반복문 조건확인시마다 bi.width에 접근하고 나눗셈 연산을 하는건 매우 거슬리니,

for (int x=((img.bi.width>>1)-1); x>=0; --x)

이렇게 역순으로 해결하고, 2로 나누는 건 쉬프트 연산으로 바꿔주자. 어차피 컴파일러 최적화가 있어서 똑같겠지만, 비트연산이 더 빠를테니. 그럼,

for (int y=img->bi.height-1; y>=0; --y)
    for (int x=((img.bi.width>>1)-1); x>=0; --x){
    	RGBQUAD* a = (RGBQUAD *)IDX(img,x,y);
        RGBQUAD* b = (RGBQUAD *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
        RGBQUAD tmp = *a;
        *a = *b;
        *b = tmp;
    }

이렇게 구현하면 될 것 같다.

2. 적용

앞서 GrayScale이나 Inversion의 경우 색상테이블이 있는 8bit의 경우 색상테이블만 조작하였었다. 이번에도 그럴까? 이번에는 색상에 대한 조작은 없고, 픽셀데이터들이 통채로 교환되어야 하는 상황이다. 0번 픽셀이 색상테이블 3번을 가리키고 있으면, bi.width-1번 픽셀이 색상테이블 3번을 가리키게 해야할 것이다.

그러니 그냥 픽셀데이터들을 옮기기만해도 충분하겠다.

void swapLess8(IMAGE* img, int x, int y){
    //TODO: processing
    return;
}
void swap8(IMAGE* img, int x, int y){
    unsigned char* a = (unsigned char *)IDX(img,x,y);
    unsigned char* b = (unsigned char *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
    unsigned char tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
void swap16(IMAGE* img, int x, int y){
    RGB16* a = (RGB16 *)IDX(img,x,y);
    RGB16* b = (RGB16 *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
    RGB16 tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
    
}
void swap24(IMAGE* img, int x, int y){
    RGBTRIPLE* a = (RGBTRIPLE *)IDX(img,x,y);
    RGBTRIPLE* b = (RGBTRIPLE *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
    RGBTRIPLE tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
void swap32(IMAGE* img, int x, int y){
    RGBQUAD* a = (RGBQUAD *)IDX(img,x,y);
    RGBQUAD* b = (RGBQUAD *)IDX(img,(img->bi.width-x-1),y);
    RGBQUAD tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}
void (*swapfunc[])(IMAGE*,int,int) = {swapLess8,swap8,swap16,swap24,swap32};

이렇게 각자의 swap함수를 먼저 구현하였다. 각자의 색상깊이에 맞는 자료형 포인터에 연결시킨후 swap하는게 전부이다. 그러고,

int mirror(char* src, char* dst){
    IMAGE img; 
    
    if(!readImage(&img,src)) return 0;
    void (*swap)(IMAGE*,int,int) = swapfunc[img.sizPxl];

    for (int y=img.bi.height-1; y>=0; --y)
        for (int x=((img.bi.width>>1)-1); x>=0; --x)
            swap(&img,x,y);

    if(!writeImage(&img,dst)) return 0;
    freeImage(&img);
    return 1;
}