java实现水波纹扩散效果

一、原理

模拟水波纹效果，最常见的是sine或者cosn的函数，周期性变化，贴近自然。

当水波纹中中间开始向四周扩散的时候，一般都是慢慢的失去能量，振幅也是越来越小，所以程序要模拟这个过程时候，要加上一个能量递减因子。然后用公式 y = a*sine(bx + c)来表示波纹公式。

二、程序实现

最重要的一步是计算水波纹的振幅。在任意一点确定水波的中心位置，可以是鼠标随机选取，对半径范围内的像素位置实现水波生成，然后转换为位置，对位置实现浮点数取整，然后使用适当的插值算法，本例使用双线性插值。

三、程序效果

四、滤镜完全源代码

这次我写了些中文注解，不给源代码的博文不是好博文

package com.gloomyfish.filter.study;

import java.awt.image.BufferedImage;

public class WaterFilter extends AbstractBufferedImageOp {
 private float wavelength = 16;
 private float amplitude = 10;
 private float phase = 0;
 private float centreX = 0.5f;
 private float centreY = 0.5f;
 private float radius = 50;

 private float radius2 = 0;
 private float icentreX;
 private float icentreY;

 public WaterFilter() {

 }

 @Override
 public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {
 int width = src.getWidth();
  int height = src.getHeight();

  if ( dest == null )
   dest = createCompatibleDestImage( src, null );

  int[] inPixels = new int[width*height];
  int[] outPixels = new int[width*height];
  getRGB( src, 0, 0, width, height, inPixels );
 icentreX = width * centreX;
 icentreY = height * centreY;
 if ( radius == 0 )
 radius = Math.min(icentreX, icentreY);
 radius2 = radius*radius;
  int index = 0;
  float[] out = new float[2];
  for(int row=0; row<height; row++) {
   for(int col=0; col<width; col++) {
   index = row * width + col;

   // 获取水波的扩散位置，最重要的一步
   generateWaterRipples(col, row, out);
 int srcX = (int)Math.floor( out[0] );
 int srcY = (int)Math.floor( out[1] );
 float xWeight = out[0]-srcX;
 float yWeight = out[1]-srcY;
 int nw, ne, sw, se;

 // 获取周围四个像素，插值用，
 if ( srcX >= 0 && srcX < width-1 && srcY >= 0 && srcY < height-1) {
  // Easy case, all corners are in the image
  int i = width*srcY + srcX;
  nw = inPixels[i];
  ne = inPixels[i+1];
  sw = inPixels[i+width];
  se = inPixels[i+width+1];
 } else {
  // Some of the corners are off the image
  nw = getPixel( inPixels, srcX, srcY, width, height );
  ne = getPixel( inPixels, srcX+1, srcY, width, height );
  sw = getPixel( inPixels, srcX, srcY+1, width, height );
  se = getPixel( inPixels, srcX+1, srcY+1, width, height );
 }

 // 取得对应的振幅位置P(x, y)的像素，使用双线性插值
 /*if(xWeight >=0 || yWeight >= 0)
 {
  outPixels[index] = ImageMath.bilinearInterpolate(xWeight, yWeight, nw, ne, sw, se);
 }
 else
 {
  outPixels[index] = inPixels[index];
 }*/
 outPixels[index] = ImageMath.bilinearInterpolate(xWeight, yWeight, nw, ne, sw, se);
   }
  }

  setRGB( dest, 0, 0, width, height, outPixels );
  return dest;
 }

 private int getPixel(int[] pixels, int x, int y, int width, int height) {
 if (x < 0 || x >= width || y < 0 || y >= height) {
 return 0; // 有点暴力啦，懒得管啦
 }
 return pixels[ y*width+x ];
 }

 protected void generateWaterRipples(int x, int y, float[] out) {
 float dx = x-icentreX;
 float dy = y-icentreY;
 float distance2 = dx*dx + dy*dy;
 // 确定 water ripple的半径，如果在半径之外，就直接获取原来位置，不用计算迁移量
 if (distance2 > radius2) {
 out[0] = x;
 out[1] = y;
 } else {
 // 如果在radius半径之内，计算出来
 float distance = (float)Math.sqrt(distance2);
 // 计算改点振幅
 float amount = amplitude * (float)Math.sin(distance / wavelength * ImageMath.TWO_PI - phase);
 // 计算能量损失，
 amount *= (radius-distance)/radius; // 计算能量损失，
 if ( distance != 0 )
 amount *= wavelength/distance;
 // 得到water ripple 最终迁移位置
 out[0] = x + dx*amount;
 out[1] = y + dy*amount;
 }
 }

}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。