Java实现图片内容无损任意角度旋转

主要问题是如何在图片做旋转后计算出新图片的长宽。

在java 2d和基本math库的帮助下,其实利用简单的计算就可以知道。


以下算法只是计算出旋转小于90度时的公式。当旋转大于90时,可以先把问题域换算到锐角的情况,再进行计算即可。

如下图所示,需要计算出来的是len_delta的长度,就是有双竖线的位置,它是新图片要增加的宽。(要增加的高度同理可得。)

其实只要知道len的长度,还有len和len_delta的夹角,就可以算出len_delta的长度了。

1. len的长度。注意到它是等腰三角形的底边,顶角为angel, 容易得到len=2*R*sin(angel/2)

2. len和len_delta的夹角。先可以计算出angel_alpha,也就是等腰三角形的底角 angel_alpha = (PI - angel) / 2

    然后是R和原图像的底边的夹角angel_delta,显然其tan值是原图片的高宽比(注意计算增加的高度时是宽高比)。用arctan求出其角度。

    len和len_delta的夹角 = PI - angel_alpha - angel_delta

3. len_delta = len * cos(len和len_delta的夹角)



java代码示例如下

[java]  view plain copy
  1. "code" class="java">import java.awt.Dimension;  
  2. import java.awt.Graphics2D;  
  3. import java.awt.Image;  
  4. import java.awt.Rectangle;  
  5. import java.awt.image.BufferedImage;  
  6.   
  7. public class RotateImage {  
  8.   
  9.     public static BufferedImage Rotate(Image src, int angel) {  
  10.         int src_width = src.getWidth(null);  
  11.         int src_height = src.getHeight(null);  
  12.         // calculate the new image size  
  13.         Rectangle rect_des = CalcRotatedSize(new Rectangle(new Dimension(  
  14.                 src_width, src_height)), angel);  
  15.   
  16.         BufferedImage res = null;  
  17.         res = new BufferedImage(rect_des.width, rect_des.height,  
  18.                 BufferedImage.TYPE_INT_RGB);  
  19.         Graphics2D g2 = res.createGraphics();  
  20.         // transform  
  21.         g2.translate((rect_des.width - src_width) / 2,  
  22.                 (rect_des.height - src_height) / 2);  
  23.         g2.rotate(Math.toRadians(angel), src_width / 2, src_height / 2);  
  24.   
  25.         g2.drawImage(src, nullnull);  
  26.         return res;  
  27.     }  
  28.   
  29.     public static Rectangle CalcRotatedSize(Rectangle src, int angel) {  
  30.         // if angel is greater than 90 degree, we need to do some conversion  
  31.         if (angel >= 90) {  
  32.             if(angel / 90 % 2 == 1){  
  33.                 int temp = src.height;  
  34.                 src.height = src.width;  
  35.                 src.width = temp;  
  36.             }  
  37.             angel = angel % 90;  
  38.         }  
  39.   
  40.         double r = Math.sqrt(src.height * src.height + src.width * src.width) / 2;  
  41.         double len = 2 * Math.sin(Math.toRadians(angel) / 2) * r;  
  42.         double angel_alpha = (Math.PI - Math.toRadians(angel)) / 2;  
  43.         double angel_dalta_width = Math.atan((double) src.height / src.width);  
  44.         double angel_dalta_height = Math.atan((double) src.width / src.height);  
  45.   
  46.         int len_dalta_width = (int) (len * Math.cos(Math.PI - angel_alpha  
  47.                 - angel_dalta_width));  
  48.         int len_dalta_height = (int) (len * Math.cos(Math.PI - angel_alpha  
  49.                 - angel_dalta_height));  
  50.         int des_width = src.width + len_dalta_width * 2;  
  51.         int des_height = src.height + len_dalta_height * 2;  
  52.         return new java.awt.Rectangle(new Dimension(des_width, des_height));  
  53.     }  
  54. }
      
  55.   
  56. JUnit测试代码如下,将图片路径改为你自己准备测试用的图片路径即可。

      
  57.   
  58. "code" class="java">"code" class="java">import java.awt.image.BufferedImage;  
  59. import java.io.File;  
  60. import java.io.IOException;  
  61.   
  62. import javax.imageio.ImageIO;  
  63.   
  64. import junit.framework.Assert;  
  65.   
  66. import org.junit.Test;  
  67.   
  68. import Jugnoo.RotateImage;  
  69.   
  70. public class RotateImageTest {  
  71.   
  72.     @Test  
  73.     public void testRotate() throws IOException {  
  74.   
  75.         BufferedImage src = ImageIO.read(new File("d:/dog.jpg"));  
  76.         BufferedImage des = RotateImage.Rotate(src, 30);  
  77.         Assert.assertNotNull(des);  
  78.         Assert.assertTrue(ImageIO.write(des, "jpg"new File("d:/dog2.jpg")));  
  79.   
  80.         // bigger angel  
  81.         des = RotateImage.Rotate(src, 150);  
  82.         Assert.assertNotNull(des);  
  83.         Assert.assertTrue(ImageIO.write(des, "jpg"new File("d:/dog3.jpg")));  
  84.   
  85.         // bigger angel  
  86.         des = RotateImage.Rotate(src, 270);  
  87.         Assert.assertNotNull(des);  
  88.         Assert.assertTrue(ImageIO.write(des, "jpg"new File("d:/dog4.jpg")));  
  89.   
  90.     }  
  91.   
  92. }
      

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