图像处理中的mask机制C#简单实现

今天一朋友问我怎么实现PS中对指定区域进行填充的效果（这家伙在用C#做一个需要众多图形处理的项目）

据我所知，Graphics有个属性Clip ：获取或设置 Region，该对象限定此 Graphics 的绘图区域。

好吧，这里我们不用这个方式，而是用另外一个位图(mask)来做有效区域标记。

这种做法在很多图形库中都是存在的(比如openCV)。

 

效果

纹理贴图 和 mask：

   

效果图:

左图是纹理贴图，右图是纯填充。

 

实现

首先需要准备一个mask

究竟mask是个什么东西呢？这里的mask 是一个深度为8的位图且只有两个颜色索引的（0x00 , 0xff）黑白图像，用黑色表示非作用域。这里我用PS随便画了一个

色阶如下：

 

代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Drawing.Imaging;

namespace BitmapTest
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            Size size = Properties.Resources.mask.Size;
            Bitmap bmp = new Bitmap(size.Width, size.Height);
            Fill(bmp, Color.Red, Properties.Resources.mask);
            pictureBox1.Image = bmp;

            Bitmap bmp2 = new Bitmap(size.Width, size.Height);
            DrawBitmap(bmp2, Properties.Resources.tex, Properties.Resources.mask);
            pictureBox2.Image = bmp2;
        }

        private void Fill(Bitmap bmp, Color clr, Bitmap mask)
        {
            if (!bmp.Size.Equals(mask.Size))
            {
                throw new Exception("mask大小与bmp大小不一致");
            }
            int w = bmp.Width;
            int h = bmp.Height;
            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, w, h);
            BitmapData srcBmData = bmp.LockBits(rect,
                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format32bppArgb);
            BitmapData maskData = mask.LockBits(rect,
                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);
            
            unsafe
            {
                byte* pSrc = (byte*)srcBmData.Scan0;
                byte* pMsk = (byte*)maskData.Scan0;
                int nClr = clr.ToArgb();
                int i = 0, j = 0;
                for (; i < h; i++)//一行
                {
                    for (j = 0; j < w; j++)//一点
                    {
                        if (pMsk[i * maskData.Stride + j] == 00)
                        {
                            continue;
                        }
                        else
                        {
                            *((int*)(pSrc + (i * w + j) * 4)) = nClr;
                        }
                    }
                }
            }
            bmp.UnlockBits(srcBmData);
            mask.UnlockBits(maskData);
        }

        private void DrawBitmap(Bitmap bmp, Bitmap tex, Bitmap mask)
        {
            if (!bmp.Size.Equals(mask.Size))
            {
                throw new Exception("mask大小与bmp大小不一致");
            }
            int w = bmp.Width;
            int h = bmp.Height;
            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, w, h);
            BitmapData srcBmData = bmp.LockBits(rect,
                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format32bppArgb);
            BitmapData texBmData = tex.LockBits(rect,
                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format32bppArgb);
            BitmapData maskData = mask.LockBits(rect,
                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);

            unsafe
            {
                byte* pSrc = (byte*)srcBmData.Scan0;
                byte* pTex = (byte*)texBmData.Scan0;
                byte* pMsk = (byte*)maskData.Scan0;
                int i = 0, j = 0;
                for (; i < h; i++)//一行
                {
                    for (j = 0; j < w; j++)//一点
                    {
                        if (pMsk[i * maskData.Stride + j] == 00)
                        {
                            continue;
                        }
                        else
                        {
                            *((int*)(pSrc + (i * w + j) * 4)) = *((int*)(pTex + (i * w + j) * 4));
                        }
                    }
                }
            }
            bmp.UnlockBits(srcBmData);
            mask.UnlockBits(maskData);
        }
    }
}

这里用了C++的处理方式来实现（没办法，比较习惯这种方式 - -）。

其实实现起来非常简单，就是逐个扫描像素点，判断mask的值并确定是否改变这个像素点里的值……

 

值得注意的一点是，BitmapData的Stride属性。

因为系统考虑到效率问题，将每个扫描行的数据量与4字节对齐，Stride就是对齐后一行的字节数。

举个例子：

有一个99*99 深度为8的图片，那么在理论上一个扫描行的字节数只需要99byte就够了。你可能以为第二行的第一个像素点的数据是第100个字节的值。

但是事实上并不是这样，在对齐到4以后，每一行的字节数被对齐至100，这样一来第二行的第一个像素点则是第101个字节…

另外，这个问题在深度为32的图片中是不需要考虑的，因为32位的图片字节数肯定会对齐到4…