JAVAイメージフィルタを作ろう

Java.awt.imageパッケージのクラスを使って簡単なイメージフィルターを作ってみましょう。

Javaのイメージ処理について

Javaのイメージ処理は、他のデスクトップアプリケーションなどとは違って ネットワークからイメージを読み込む場合を想定して、 イメージを少しずつ読みながら同時に表示できるようになっています。

Producer-Consumerモデル

イメージを少しずつ読みながらでも動けるようにして、 イメージが読み終わるまでアプレットが次の処理に進めなくなるのを 防ぐために、Javaではイメージの処理にProducer-Consumerモデルという 方法を採用しています。

Javaでイメージを表示するときには、ProducerとConsumerの他に画面にイメージを見えるようにするためにObserverになるオブジェクトが必要になります。

Observerは、Compomentクラスのサブクラスのインスタンスがなることができます。 Observerの一番簡単な例はAppletのインスタンスです。

イメージフィルタ

イメージフィルタは、ProducerとConsumerの間に入ってイメージに処理を施します。 （イメージフィルター自信は、Producerから見るとConsumerになっています。）; アップレットでイメージフィルターを使って加工したイメージを表示する場合は, オリジナルのImafeProducerとイメージフィルターを組にして、新しいイメージのソース（ImageProducwe)を作ります。

ImageProducer imgsrc = FilteredImageSource(ImageProducer orig, ImageFilter imgf);

イメージは、新しく作られたイメージのソースを元にcreateImageメソッドで作ることができます。

Image newimage = createImage(imgsrc);

あとは、アプレットのpaintメソッドで、drawImageメソッドを使ってイメージを表示するようにします。 drawImageの最後の引数には、ImageObserverを指定します。 下の例ではアプレット自信 this になっています。

public void paint(Graphics g) {

g.drawImage(newimage, 0, 0, this);

}

RGBImageFilter

イメージフィルタの位置づけがわかったところで、次はイメージの 処理を行う簡単なフィルターを作ってみましょう。

ここでは、java.awt.imageパッケージの中のRGBImageFilterのサブクラスでRGBの色の強さを個々に指定できるフィルターを作ります。

RGBImageFilterには、filterRGBというアブストラクトメソッドがあります。 filterRGBの引き数には、ピクセルのx,y座標とRGBの値が渡されます、 サブクラスでこのfilterRGBメソッドにイメージ処理を実装し、復帰値に変換後のRGB値を返すようにします。

abstruct int filterRGB(int x, int y, int rgb)

引き数のrgbは、上から８ビットづつでそれぞれ、Alpha,Red,Green,Blueの値を表しています。（Alphaは透明度です）

また、filterRGBには、canFilterIndexColorModelというインスタンス変数があり、ピクセルのRGB値の計算がピクセルの座標に依存しない場合は、trueにするとイメージ処理が高速に行われます。

完成したアプレット

import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;


//
// simpleRGBFilter
// RGBImageFilterの例
//

class SimpleRGBFilter extends RGBImageFilter {
  int r_ratio, g_ratio, b_ratio;

  // オリジナルのイメージのRGBの値に対する比率を0から100の間で設定します。
  public SimpleRGBFilter(int r, int g, int b){
    r_ratio = r;
    g_ratio = g;
    b_ratio = b;

    canFilterIndexColorModel = true;
  }

  public int filterRGB(int x, int y, int rgb) {
    int r, g, b;
    r = (rgb >> 16 & 0xff) * r_ratio / 100;
    g = (rgb >> 8 & 0xff) * g_ratio / 100;
    b = (rgb & 0xff) * b_ratio / 100;

    int newrgb = (255 << 24) + (r << 16) + (g << 8) + b;

    return(newrgb);
  }
}

//
// フィルターを使うアプレット
//

public class RGBFilterSample extends java.applet.Applet{
  private ImageFilter rgbfilter;
  private Image orgimage;
  private Image newimage;
  private ImageProducer imgsrc;
  private ImageProducer orgsrc;

  public void init() {
    URL baseurl = getCodeBase(); 

    //String imagename = getParameter("image-name");
    String imagename = "rgbsample.gif"; 

    if(imagename != null) {
      orgimage = getImage(getCodeBase(), imagename);

      orgsrc = orgimage.getSource();

      rgbfilter = new SimpleRGBFilter(100, 100, 100);
      imgsrc = new FilteredImageSource(orgsrc, rgbfilter); newimage = createImage(imgsrc);
    }
  }

  public void update(Graphics g) {
    paint(g);
  }

  public void paint(Graphics g) {
    g.drawImage(newimage, 0, 0, this); 

  }

  public void changeRGB(int r, int g, int b) {

    if (r < 0) r = 0;
    if (r > 100) r = 100;
    if (g < 0) g = 0;
    if (g > 100) g = 100;
    if (b < 0) b = 0;
    if (b > 100) b = 100;

    rgbfilter = new SimpleRGBFilter(r, g, b);
    imgsrc = new FilteredImageSource(orgsrc, rgbfilter);

    newimage = createImage(imgsrc);
    repaint();
  }
}