graphics - 计算任意基于像素的绘图的边界框

Question

给定任意像素的连续绘图（例如在 HTML5 画布上），是否有任何算法可以找到比简单地查看每个像素并记录最小/最大 x/y 值更有效的轴对齐边界框？

Answer 1

只需从左上​​角到右下角扫描线即可得到 y 顶部，其余部分具有不同方向的类似算法。

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Phrogz 编辑：

这是一个伪代码实现。包含的优化可确保每条扫描线不会查看较早通道覆盖的像素：

function boundingBox()
  w = getWidth()            # Assuming graphics address goes from [0,w)
  h = getHeight()           # Assuming graphics address goes from [0,h)
  for y=h-1 to 0 by -1      # Iterate from last row upwards
    for x=w-1 to 0 by -1    # Iterate across the entire row
      if pxAt(x,y) then
        maxY=y
        break               # Break out of both loops

  if maxY===undefined then  # No pixels, no bounding box
    return               

  for x=w-1 to 0 by -1      # Iterate from last column to first
    for y=0 to maxY         # Iterate down the column, up to maxY
      if pxAt(x,y) then
        maxX=x
        break               # Break out of both loops

  for x=0 to maxX           # Iterate from first column to maxX
    for y=0 to maxY         # Iterate down the column, up to maxY
      if pxAt(x,y) then
        minX=x
        break               # Break out of both loops

  for y=0 to maxY           # Iterate down the rows, up to maxY
    for x=0 to maxX         # Iterate across the row, up to maxX
      if pxAt(x,y) then
        minY=y
        break               # Break out of both loops

  return minX, minY, maxX, maxY

结果（在实践中）与单个像素的蛮力算法大致相同，并且随着对象变大而明显更好。

演示： http: //phrogz.net/tmp/canvas_bounding_box2.html

为了好玩，这里是这个算法如何工作的可视化表示：

       
       
       
       
       

选择以什么顺序进行边角处理并不重要，您只需要确保将先前的结果考虑在内，这样您就不会重复扫描角落。

Answer 2

您可能可以使用某种二进制搜索，或者在粗网格上采样，然后再在更细的网格上采样。此方法的正确性取决于您的绘图中是否允许“孔”。

Answer 3

我不喜欢当前的答案。这是我插入 OP 网站的代码。在 Firefox 和 chrome 中速度要快得多。

这个想法是检查 x 轴上的所有像素以查看 Y 轴上是否有命中。如果是这样，更新 Y 并增加 X，这样我们就可以扫描最大 X

function contextBoundingBox(ctx,alphaThreshold){
    if (alphaThreshold===undefined) alphaThreshold = 15;
    var w=ctx.canvas.width,h=ctx.canvas.height;
    var data = ctx.getImageData(0,0,w,h).data;

    let minX=w;
    let maxX=0
    let minY=h
    let maxY=0
    for(let y=0; y<h; y++)
    {
        for(let x=0; x<w; x++)
        {
            if (data[y*w*4 + x*4+3])
            {
                minX = Math.min(minX, x);
                maxX = Math.max(maxX, x);
                minY = Math.min(minY, y);
                maxY = y;
                x=maxX
            }
        }
    }

    return {x:minX,y:minY,maxX:maxX,maxY:maxY,w:maxX-minX,h:maxY-minY};
}