画像の歪み、回転、透視変換... 全部できる！ QTransform::quadToQuad() のサンプルコード集

Qt GUI での QTransform::quadToQuad() の使い方

関数の概要

bool QTransform::quadToQuad(const QPolygonF &quad1, const QPolygonF &quad2, QTransform &transform)

• quad1: 変換前の四角形の頂点座標を格納する QPolygonF 型のオブジェクト
• transform: 変換行列を格納する QTransform 型のオブジェクト

quadToQuad() は、変換が可能な場合は true を返し、不可能な場合は false を返します。

使用例

以下のコードは、quad1 を quad2 に変換するための変換行列を transform に格納します。

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(150, 150) << QPointF(50, 150);

QTransform transform;
bool success = transform.quadToQuad(quad1, quad2);

if (success) {
  // 変換行列を使用して画像を歪める
  QPainter painter;
  painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
  painter.setTransform(transform);
  painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), QImage("image.png"));
} else {
  // 変換が不可能
}

• QTransform::quadToQuad() は、逆行列が存在しない場合は false を返します。これは、四角形が平行四辺形またはひし形に変換される場合に発生する可能性があります。
• QTransform::quadToSquare() と QTransform::squareToQuad() を組み合わせて、quadToQuad() と同様の機能を実現することもできます。
• QTransform クラスには、さまざまな変換操作を行うためのその他の関数も用意されています。詳しくは Qt ドキュメントを参照してください。

Qt GUI での QTransform::quadToQuad() のサンプルコード

画像の歪み

QImage image("image.png");

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(150, 150) << QPointF(50, 150);

QTransform transform;
transform.quadToQuad(quad1, quad2);

QPainter painter;
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.setTransform(transform);
painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), image);

画像の回転

QImage image("image.png");

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QTransform transform;
transform.rotate(45);
transform.quadToQuad(quad1, quad2);

QPainter painter;
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.setTransform(transform);
painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), image);

このコードは、image.png を 45 度回転させて描画します。

画像の透視変換

QImage image("image.png");

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(150, 100) << QPointF(50, 100);

QTransform transform;
transform.quadToQuad(quad1, quad2);

QPainter painter;
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.setTransform(transform);
painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), image);

このコードは、image.png を透視変換させて描画します。

複数画像の合成

QImage image1("image1.png");
QImage image2("image2.png");

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(150, 150) << QPointF(50, 150);

QTransform transform;
transform.quadToQuad(quad1, quad2);

QPainter painter;
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.setTransform(transform);
painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), image1);
painter.drawImage(QRect(50, 50, 100, 100), image2);

このコードは、image1.png と image2.png を quad2 に従って合成して描画します。

QTransform::quadToQuad() を使用して、さまざまな画像処理やグラフィック

QTransform::quadToQuad() 以外の方法

アフィン変換は、線形変換と平行移動を組み合わせた変換です。4つの頂点を持つ多角形を別の4つの頂点を持つ多角形に変換するには、以下の手順でアフィン変換行列を作成できます。

1. 変換前の多角形の頂点座標と変換後の多角形の頂点座標をそれぞれ 3x3 行列に格納します。
2. 2つの行列を掛け合わせて、アフィン変換行列を作成します。
3. 変換したい多角形にアフィン変換行列を適用します。

アフィン変換は、比較的単純な方法ですが、複雑な変形には向いていません。

射影変換は、透視変換を含むより一般的な変換です。4つの頂点を持つ多角形を別の4つの頂点を持つ多角形に変換するには、以下の手順で射影変換行列を作成できます。

射影変換は、アフィン変換よりも複雑な方法ですが、より複雑な変形にも対応できます。

その他のライブラリ

Qt 以外にも、画像処理やグラフィック処理用のライブラリが多数存在します。これらのライブラリには、4つの頂点を持つ多角形を変換するための関数などが用意されている場合があります。

• 単純な変換の場合は、アフィン変換がおすすめです。
• 複雑な変換の場合は、射影変換がおすすめです。
• より多くの機能が必要な場合は、画像処理やグラフィック処理用のライブラリの使用を検討してください。

以下のコードは、アフィン変換を使用して画像を歪ませる例です。

QImage image("image.png");

QPolygonF quad1;
quad1 << QPointF(0, 0) << QPointF(100, 0) << QPointF(100, 100) << QPointF(0, 100);

QPolygonF quad2;
quad2 << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(150, 150) << QPointF(50, 150);

QTransform transform;
transform.setMatrix(
    1.2, 0.0, 0.0,
    0.0, 1.2, 0.0,
    0.0, 0.0, 1.0
);

QPainter painter;
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.setTransform(transform);
painter.drawImage(QRect(0, 0, 200, 200), image);

このコードは、image.png を quad2 に従って