利用Matlab制作環形相冊效果詳解

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運行效果

完整步驟

1.圖片準備及導入

要制作一款相冊足夠的圖片量是必不可少的，不然整個相冊隻有一張圖來回重復多沒意思呀，因此我們需要一個文件夾專門放圖片，為瞭方便導入，這裡全部都是jpg格式：

圖片導入代碼：

path='.\album\';%文件夾路徑
files=dir(fullfile(path,'*.jpg')); 
picNum=size(files,1);

%遍歷路徑下每一幅圖像
for i=1:picNum
   fileName = strcat(path,files(i).name); 
   img = imread(fileName);
   imgSet.(['p',num2str(i)])=img;
end

2.為每張圖片制作遮罩層

for i=1:length(BlockNum)%圓環層數
    blockNum=BlockNum(i);%每一層圖片數量
    Rrange=R(i,:);%每次一層半徑范圍
    for j=1:blockNum
        tempBoard=ones(2401,2401)==1;
        tempBoard=tempBoard&(disMesh>Rrange(1))&(disMesh<Rrange(2));
        tempBoard=tempBoard&(thetaMesh>((j-1)*2*pi/blockNum))&(thetaMesh<(j*2*pi/blockNum));
    end
end

就是依靠兩個判定條件來疊加來構造扇形結構：

  • 離中心點半徑處於[r,R]范圍內
  • 與x軸正半軸夾角處於[theta1,theta2]之間

這是一個取交集的過程，圖片描述大概是下面這個樣子：

假設我們已構建好Xmesh，Ymesh矩陣

[XMesh,YMesh]=meshgrid(-1200:1:1200,-1200:1:1200);

距離矩陣：

那麼距離矩陣disMesh可以這樣構造：

disMesh=sqrt(XMesh.^2+YMesh.^2);

theta角矩陣：

我們首先肯定能想到atan2,一個四象限反正弦函數，他的映射關系是這樣的：

是從z值范圍為-pi到pi，且是以x軸負半軸為0度角的，這裡我們將其z值增加pi且將坐標軸翻轉，就能得到theta角矩陣：

thetaMesh=atan2(YMesh,XMesh)+pi;
thetaMesh=thetaMesh(:,end:-1:1);

更改後便是從x軸正半軸開始，映射范圍為[0,2*pi].

3.調整每張圖大小

我們找到每個蒙版x,y的范圍將其裁剪出來：

然後按照比例將原圖大小變換至至少有一個邊長與蒙版相等，另一邊長長於蒙版，然後截取圖片中心部分，代碼如下：

for i=1:length(BlockNum)%圓環層數
    blockNum=BlockNum(i);%每一層圖片數量
    Rrange=R(i,:);%每一層半徑范圍
    for j=1:blockNum
        tempBoard=ones(2401,2401)==1;
        tempBoard=tempBoard&(disMesh>Rrange(1))&(disMesh<Rrange(2));
        tempBoard=tempBoard&(thetaMesh>((j-1)*2*pi/blockNum))&(thetaMesh<(j*2*pi/blockNum));
        TrueX=find(sum(tempBoard,1)>0);
        TrueY=find(sum(tempBoard,2)>0);
        tempMask=tempBoard(min(TrueY):max(TrueY),min(TrueX):max(TrueX));
        x1=YMesh(min(TrueX),min(TrueY));
        y1=XMesh(min(TrueX),min(TrueY));
        x2=YMesh(max(TrueX),max(TrueY));
        y2=XMesh(max(TrueX),max(TrueY));
        xdiff=x2-x1;
        ydiff=y2-y1;
        
        pic=imgSet.(['p',num2str(tempPic)]);
        [rows,cols,~]=size(pic);
        ratio=[ydiff+1,xdiff+1]./[rows,cols];
        newsize=ceil([rows,cols].*max(ratio));
        offset=floor((newsize-[ydiff+1,xdiff+1])./2);
        pic=imresize(pic,newsize);
        pic=pic((1:ydiff+1)+offset(1),(1:xdiff+1)+offset(2),:);
    end
end

4.繪圖及繪圖參數詳解

基本參數：

BlockNum=[7,11];%每層扇形數量
R=[300,670;%第一層半徑范圍
670,1090];%第二層半徑范圍
lineColor=[0.98,0.98,0.98];線顏色
lineWidth=2;%線粗細

關於線的屬性之後再說

繪圖就直接是用image函數，這個沒啥好說的，如果文件夾圖片不多我們會采用取餘的方式循環畫之前的圖：

tempPic=1;
for i=1:length(BlockNum)
    blockNum=BlockNum(i);
    for j=1:blockNum
        tempPic=tempPic+1;
        tempPic=mod(tempPic-1,picNum)+1;
    end
end

我們發現直接繪圖的話邊緣鋸齒化比較嚴重：

我們很容易想到畫線來遮醜：

t=0:0.001:(2*pi+0.001);
for i=1:length(BlockNum)
    blockNum=BlockNum(i);
    Rrange=R(i,:);
    for j=1:blockNum
        plot(cos(j*2*pi/blockNum).*Rrange,sin(j*2*pi/blockNum).*Rrange,'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
    end
    plot(cos(t).*Rrange(1),sin(t).*Rrange(1),'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
    plot(cos(t).*Rrange(2),sin(t).*Rrange(2),'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
end

當然也可以畫黑線：

隻需要lineColor=[0,0,0]或者lineColor='k’即可

完整代碼

function ringAlbum
BlockNum=[7,11];
R=[300,670;
   670,1090];
lineColor=[0.98,0.98,0.98];
lineWidth=2;

path='.\album\';%文件夾名稱
files=dir(fullfile(path,'*.jpg')); 
picNum=size(files,1);

%遍歷路徑下每一幅圖像
for i=1:picNum
   fileName = strcat(path,files(i).name); 
   img = imread(fileName);
   imgSet.(['p',num2str(i)])=img;
end

fig=figure('units','pixels',...
        'position',[20 60 560 560],...
        'Color',[1 1 1]);
ax=axes('Units','pixels',...
        'parent',fig,...  
        'Color',[1 1 1],...
        'Position',[0 0 560,560],...
        'XLim',[-1200,1200],...
        'YLim',[-1200,1200],...
        'XColor','none',...
        'YColor','none');
hold(ax,'on')
ax.YDir='reverse';
ax.XDir='normal';



[XMesh,YMesh]=meshgrid(-1200:1:1200,-1200:1:1200);
disMesh=sqrt(XMesh.^2+YMesh.^2);
thetaMesh=atan2(YMesh,XMesh)+pi;
thetaMesh=thetaMesh(:,end:-1:1);

tempPic=1;
t=0:0.001:(2*pi+0.001);
for i=1:length(BlockNum)
    blockNum=BlockNum(i);
    Rrange=R(i,:);
    for j=1:blockNum
        tempBoard=ones(2401,2401)==1;
        tempBoard=tempBoard&(disMesh>Rrange(1))&(disMesh<Rrange(2));
        tempBoard=tempBoard&(thetaMesh>((j-1)*2*pi/blockNum))&(thetaMesh<(j*2*pi/blockNum));
        TrueX=find(sum(tempBoard,1)>0);
        TrueY=find(sum(tempBoard,2)>0);
        tempMask=tempBoard(min(TrueY):max(TrueY),min(TrueX):max(TrueX));
        x1=YMesh(min(TrueX),min(TrueY));
        y1=XMesh(min(TrueX),min(TrueY));
        x2=YMesh(max(TrueX),max(TrueY));
        y2=XMesh(max(TrueX),max(TrueY));
        xdiff=x2-x1;
        ydiff=y2-y1;
        
        pic=imgSet.(['p',num2str(tempPic)]);
        [rows,cols,~]=size(pic);
        ratio=[ydiff+1,xdiff+1]./[rows,cols];
        newsize=ceil([rows,cols].*max(ratio));
        offset=floor((newsize-[ydiff+1,xdiff+1])./2);
        pic=imresize(pic,newsize);
        pic=pic((1:ydiff+1)+offset(1),(1:xdiff+1)+offset(2),:);
        
        image(ax,[x1,x2],[y1,y2],pic,'alphaData',tempMask);
        tempPic=tempPic+1;
        tempPic=mod(tempPic-1,picNum)+1;
    end
    for j=1:blockNum
        plot(cos(j*2*pi/blockNum).*Rrange,sin(j*2*pi/blockNum).*Rrange,'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
    end
    plot(cos(t).*Rrange(1),sin(t).*Rrange(1),'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
    plot(cos(t).*Rrange(2),sin(t).*Rrange(2),'Color',lineColor,'LineWidth',lineWidth)
end

end

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