位图旋转 90 度 - C++

在处理图像时，经常需要对位图进行旋转。在本文中，将介绍一种常用的的方法，用于将图像位图旋转 90 度，以及使用 C++ 实现的示例代码。

位图旋转 90 度的方法

位图是图像最基本的表示方式之一，其中每个像素的颜色信息都被存储在一系列连续的字节中。通过改变位图中像素颜色信息的排列，即可实现图像的旋转。

对于一张位图，其宽度为 w，高度为 h。旋转后的宽度为 h，高度为 w。对于原位图中坐标为 (x, y) 的像素，其对应的旋转后像素坐标为 (y, w - x -1)。

下图示例了一个 3x3 的位图旋转 90 度的过程。

C++ 实现示例

下面是一个使用 C++ 实现的位图旋转 90 度的示例代码。它使用了一个辅助函数，用于获取位图像素的颜色。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

using namespace std;

// 辅助函数，用于获取位图像素的颜色
unsigned char get_pixel_color(const vector<unsigned char>& pixels, int w, int x, int y) {
    return pixels[y * w + x];
}

void rotate_bitmap_90(vector<unsigned char>& pixels, int w, int h) {
    vector<unsigned char> new_pixels(pixels.size());

    for (int x = 0; x < h; ++x) {
        for (int y = 0; y < w; ++y) {
            int new_x = y;
            int new_y = w - x - 1;
            new_pixels[new_y * h + new_x] = get_pixel_color(pixels, w, x, y);
        }
    }

    pixels = new_pixels;
}

int main() {
    // 读取原位图
    ifstream input("input.bmp", ios::in | ios::binary);

    // 读取位图文件头
    char header[54];
    input.read(header, 54);

    // 读取位图像素
    int w = *(int*)&header[18];
    int h = *(int*)&header[22];
    int size = (*(int*)&header[34]) - w*h;
    vector<unsigned char> pixels(size);
    input.read((char*)pixels.data(), size);

    input.close();

    // 旋转位图
    rotate_bitmap_90(pixels, w, h);

    // 写入旋转后的位图
    ofstream output("output.bmp", ios::out | ios::binary);
    output.write(header, 54);
    output.write((char*)pixels.data(), size);
    output.close();

    return 0;
}

上述代码会读取一个名为 input.bmp 的位图文件，旋转后将其保存为 output.bmp。需要注意的是，文件头中存储了位图宽度、高度等信息，需要在读写数据时进行处理。

在实际使用时，也可以根据需要对代码进行修改，例如使用 OpenCV 等第三方库读写位图文件，并调整像素来源、目标等信息。