在 R 中保存旋转图像 - 避免背景并保持大小
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【中文标题】在 R 中保存旋转图像 - 避免背景并保持大小【英文标题】:saving rotate images in R - avoiding background and maintaining size 【发布时间】:2015-06-20 00:57:41 【问题描述】:我有以下基于我之前的question 的代码。当我保存图像 SaveThisPlot.png 时,它会创建不需要的背景,并且图像大小也会发生变化(它会减小)。如何保存图像,使旋转部分的大小与之前完全相同(77 行和 101 列)并且没有背景?
library(raster)
r1 <- brick(system.file("external/rlogo.grd", package="raster"))
r1
x <- crop(r1, extent(0,ncol(r1),0,nrow(r1)))
plotRGB(x)
x1 <- 0:ncol(x)
y1 <- 0:nrow(x)
z <- matrix(1, nrow=length(x1), ncol=length(y1))
col.mat <- t(apply(matrix(rgb(getValues(x)/255), nrow=nrow(x), byrow=TRUE), 2, rev))
# Rotate 45 degrees
persp(x1, y1, z, zlim=c(0,2), theta = 20, phi = 90,
col = col.mat, scale=FALSE, border=NA, box=FALSE)
png("SaveThisPlot.png")
persp(x1, y1, z, zlim=c(0,2), theta = 20, phi = 90,
col = col.mat, scale=FALSE, border=NA, box=FALSE)
dev.off()
【问题讨论】:
除非你旋转一个圆圈,否则图像尺寸必须改变。 【参考方案1】:您可以使用透明背景,但旋转绘图需要重新调整大小。
保存绘图时,您可以设置png("SaveThisPlot.png", bg="transparent")
以防止显示背景。试试:
png("SaveThisPlot.png", width=101 height=77, units="px", pointsize=1, bg="transparent")
请注意,如果您尝试使用旋转版本的徽标来执行此操作,则会重新调整徽标的大小以适应 101 x 77 像素的 png。如果要旋转它并保持徽标大小,则必须调整 png 的大小,@RomanLuštrik 在他的评论中提到。如果您可以选择重新调整大小,则只需使用三角函数即可找到合适的高度和宽度参数。
您可以尝试使用一些三角函数设置新的高度和宽度以保存 png。这是一个旋转 35 度的示例:
# hypotenuse
hypot <- sqrt((nrow(x)/2)^2 + (ncol(x)/2)^2)
# angle
angle <- asin((nrow(x)/2)/ hypot)/(pi/180)
width <- 2 * max(abs(hypot * cos((angle + 35) * pi/180)),
abs(hypot * cos((- angle + 35) * pi/180)))
height <- 2 * max(abs(hypot * sin((angle + 35) * pi/180)),
abs(hypot * sin((- angle + 35) * pi/180)))
png("SaveThisPlot.png", height=height, width=width, units="px", pointsize=1,
bg="transparent")
par(mar=c(0,0,0,0), xaxs = "i", yaxs = "i")
persp(x1, y1, z, zlim=c(0,2), theta = 35, phi = 90,
col = col.mat, scale=FALSE, border=NA, box=FALSE)
dev.off()
整体图像不会是 77 x 101 像素,但徽标本身应该是相同的大小,虽然有点粗糙。要获得更平滑的图像,请参阅下面的rgl
答案,但请注意透明背景不适用于rgl
使用 rgl 包的替代方法:
如果最终目标是保持图像的大小和平滑度,则生成图像的不同方法可能会更好。您可以尝试rgl
(R-to-OpenGL) 包和persp3d
函数,您可以在其中旋转窗口内的绘图,而无需重新调整窗口大小或更改徽标的比例。大多数情况下,您可以使用已有的,但需要修改颜色矩阵以使用 persp3d
:
col.mat2 <- cbind(rbind(1, col.mat), 1)
然后,设置场景,调用persp3d
,旋转并保存。
open3d()
rgl.pop("lights")
light3d(specular="black") # to reduce reflection
persp3d(x1,y1,z, col=col.mat2, ylab="", xlab="", zlab="",
axes=FALSE, smooth=FALSE, aspect="iso")
# Rotate it by defining the userMatrix, then save
par3d(userMatrix = rotationMatrix(0*pi/180, 0, 0, 1))
rgl.snapshot("Rlogo_0.png") # to save
par3d(userMatrix = rotationMatrix(45*pi/180, 0, 0, 1))
rgl.snapshot("Rlogo_45.png")
par3d(userMatrix = rotationMatrix(135*pi/180, 0, 0, 1))
rgl.snapshot("Rlogo_135.png")
要将此图像强制为较小的窗口,您可以使用windowRect
和zoom
参数(See this question and answer, for example) 的组合来控制rgl 显示窗口的大小和背景量。但是,目前rgl
不支持透明背景。
open3d()
bg3d(color="#FF00FF") # pink background (some color not in the actual image)
rgl.pop("lights")
light3d(specular="black")
persp3d(x1,y1,z, col=col.mat2, axes=FALSE,
ylab="", xlab="", zlab="", smooth=FALSE, aspect="iso")
rgl.viewpoint(zoom=0.52)
par3d(userMatrix = rotationMatrix(0*pi/180, 0, 0, 1), windowRect=c(0,0, 101, 77))
rgl.snapshot("Rlogo_77h124w.png")
par3d(userMatrix = rotationMatrix(45*pi/180, 0, 0, 1), windowRect=c(0,0, 101, 77))
rgl.snapshot("Rlogo45_77h124w.png")
我无法使窗口宽度小于 124 像素。似乎我的计算机上的 rgl 窗口的最小宽度为 124 像素,因为我无法使窗口更小(即无法折叠窗口顶部的最小化、恢复和关闭按钮)。
要获得透明背景,您可以导入这些保存的 png,并将 alpha 值 1 分配给背景颜色(“#FF69B4”):
library(png)
add.alpha <- readPNG("Rlogo_77h124w.png") #Try a rotate version, too
library(abind)
add.alpha <- abind(add.alpha, matrix(1, nrow=nrow(add.alpha), ncol=ncol(add.alpha)))
add.alpha[,,4][which(rgb(add.alpha[,,1],add.alpha[,,2],add.alpha[,,3]) == "#FF00FF")] <- 0
writePNG(add.alpha, "Rlogo_77h124w_alpha.png")
事实证明,这种方法并不完美,您最终可能会在颜色不完全是“#FF00FF”的旋转图像上出现轻微的边框。如果这对您来说是个问题,您可以以一种或另一种方式解决边界问题,但根据最终目标,它可能不会产生影响。尝试在writePNG
之前使用add.alpha[,,4][which(add.alpha[,,1] > .9 & add.alpha[,,3] > .9 & add.alpha[,,2] < .85 )] <- 0
如果您不希望像上面那样截断图像边角,请使用前面的三角函数来帮助在par3d
内正确调整窗口大小:
open3d(); bg3d(color="#FF69B4"); rgl.pop("lights"); light3d(specular="black")
persp3d(x1,y1,z, col=col.mat2, axes=FALSE,
ylab="", xlab="", zlab="", smooth=FALSE, aspect="iso")
view3d(zoom=.862)
par3d(userMatrix = rotationMatrix(-45*pi/180, 0, 0, 1), windowRect=c(0,0, width, height)) # width and height from trigonometry above
rgl.snapshot("Rlogo45_77h124w.png")
#library(png)
add.alpha <- readPNG("Rlogo45_77h124w.png") # Try "Rlogo_77h124w.png", too
#library(abind)
add.alpha <- abind(add.alpha, matrix(1, nrow=nrow(add.alpha), ncol=ncol(add.alpha)))
add.alpha[,,4][which(add.alpha[,,1] > .9 & add.alpha[,,3] > .9 & add.alpha[,,2] < .85 )] <- 0 # not a perfect solution
writePNG(add.alpha, "Rlogo45_77h124w_alpha.png")
【讨论】:
你的答案很接近。 rlogo.grd 有 77 行和 101 列。但是当我查看您在上面创建的所有 3 张图像时,它们出现在 256*256 像素的白色框内。如何避免该框并确保图像大小保持不变? 我将对每张图像执行光学字符识别 OCR,颜色可能会影响我的结果。无论如何要避免改变图像大小? 我查看了您在上面发布的最后一张图片。这不是我要找的东西,我想要一个带有大小为 101*77 的 R 符号的白盒子,无论它的角度如何。感谢您的尝试...谢谢以上是关于在 R 中保存旋转图像 - 避免背景并保持大小的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
如何在 R 中迭代以同时保存多个文件并避免“absolute_path(target) 中的错误:'x' 必须是单个字符串”?