MATLAB 各类二维渐变图

0.试验效果

1. 函数映射

要构造二维渐变图，我们首先需要一个将[0,1]之间数值映射到相对应RGB数值的函数，这个函数可以用以下生成器生成：

function colorFunc=colorFuncFactory(colorList)
x=(0:size(colorList,1)-1)./(size(colorList,1)-1);
y1=colorList(:,1);y2=colorList(:,2);y3=colorList(:,3);
colorFunc=@(X)[interp1(x,y1,X,'linear')',interp1(x,y2,X,'linear')',interp1(x,y3,X,'linear')'];
end

用法：

c=[195 53 93 211 102 141 231 179 192 229 182 172 227 178 137 238 191 147 236 195 113]; colorFunc=colorFuncFactory( c); newC=colorFunc(0:0.001:1);

其中c是RGB数值，colorFunc为由c构造的映射函数，newC是新生成 1000个RGB数值

1.1 沿某方向的渐变

效果： 随着方向向量不同，得到的结果不同：

vector=[1,12];

vector=[3,4]；

使用方法：

matSize=[800,600]; vector=[3,4]; colorList=[195 53 93 211 102 141 231 179 192 229 182 172 227 178 137 238 191 147 236 195 113]; colorMat=vColorMat(matSize,vector,colorList); imshow(colorMat)

函数代码：

function colorMat=vColorMat(matSize,vector,colorList)
% matSize=[800,600];
% vector=[1,12];
% colorList=[195    53    93
%    211   102   141
%    231   179   192
%    229   182   172
%    227   178   137
%    238   191   147
%    236   195   113];
% colorMat=vColorMat(matSize,vector,colorList)
% imshow(colorMat)


vector=vector./norm(vector);
[xMesh,yMesh]=meshgrid(0:matSize(2)-1,0:matSize(1)-1);
zMesh=xMesh.*vector(2)+yMesh.*vector(1);
zMesh=(zMesh-min(min(zMesh)))./(max(max(zMesh))-min(min(zMesh)));

colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
colorMesh=colorFunc(zMesh);

colorMat(:,:,1)=colorMesh(end:-1:1,1:matSize(1));
colorMat(:,:,2)=colorMesh(end:-1:1,matSize(1)+1:2*matSize(1));
colorMat(:,:,3)=colorMesh(end:-1:1,2*matSize(1)+1:3*matSize(1));

colorMat=uint8(colorMat);


end

1.2 以某点为圆心的渐变

效果： 使用方法：

matSize=[800,600]; point=[400,100]; colorList=[195 53 93 211 102 141 231 179 192 229 182 172 227 178 137 238 191 147 236 195 113]; colorMat=cColorMat(matSize,point,colorList); imshow(colorMat)

函数代码：

function colorMat=cColorMat(matSize,point,colorList)
% matSize=[800,600];
% point=[400,100];
% colorList=[195    53    93
%    211   102   141
%    231   179   192
%    229   182   172
%    227   178   137
%    238   191   147
%    236   195   113];
% colorMat=cColorMat(matSize,point,colorList);
% imshow(colorMat)

[xMesh,yMesh]=meshgrid(1:matSize(2),1:matSize(1));
zMesh=sqrt((xMesh-point(2)).^2+(yMesh-point(1)).^2);
zMesh=(zMesh-min(min(zMesh)))./(max(max(zMesh))-min(min(zMesh)));

colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
colorMesh=colorFunc(zMesh);

colorMat(:,:,1)=colorMesh(end:-1:1,1:matSize(1));
colorMat(:,:,2)=colorMesh(end:-1:1,matSize(1)+1:2*matSize(1));
colorMat(:,:,3)=colorMesh(end:-1:1,2*matSize(1)+1:3*matSize(1));

colorMat=uint8(colorMat);

end

1.3 方形渐变

效果： 使用方法：

matSize=[800,600]; point=[400,100]; colorList=[195 53 93 211 102 141 231 179 192 229 182 172 227 178 137 238 191 147 236 195 113]; colorMat=sColorMat(matSize,point,colorList); imshow(colorMat)

函数代码：

function colorMat=sColorMat(matSize,point,colorList)
% matSize=[800,600];
% point=[400,100];
% colorList=[195    53    93
%    211   102   141
%    231   179   192
%    229   182   172
%    227   178   137
%    238   191   147
%    236   195   113];
% colorMat=sColorMat(matSize,point,colorList);
% imshow(colorMat)


[xMesh,yMesh]=meshgrid(1:matSize(2),1:matSize(1));
zMesh=abs(xMesh-point(2))+abs(yMesh-point(1));
zMesh=(zMesh-min(min(zMesh)))./(max(max(zMesh))-min(min(zMesh)));

colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
colorMesh=colorFunc(zMesh);

colorMat(:,:,1)=colorMesh(end:-1:1,1:matSize(1));
colorMat(:,:,2)=colorMesh(end:-1:1,matSize(1)+1:2*matSize(1));
colorMat(:,:,3)=colorMesh(end:-1:1,2*matSize(1)+1:3*matSize(1));

colorMat=uint8(colorMat);

end

1.4 特殊点集

效果： 使用方法：

x=-2:0.01:2; y1=sqrt(2sqrt(x.2)-x.2); y2=-2.14sqrt(sqrt(2)-sqrt(abs(x))); x=x.*100+250; y1=y1.*100+300; y2=y2.*100+300; pointList=[[x’,y1’];[x’,y2’]]; matSize=[600,500]; colorList=[195 53 93 211 102 141 231 179 192 229 182 172 227 178 137 238 191 147 236 195 113]; colorMat=lColorMat(matSize,pointList,colorList); imshow(colorMat)

函数代码：

function colorMat=lColorMat(matSize,pointList,colorList)
% x=-2:0.01:2;
% y1=sqrt(2*sqrt(x.^2)-x.^2);
% y2=-2.14*sqrt(sqrt(2)-sqrt(abs(x)));
% 
% x=x.*100+250;
% y1=y1.*100+300;
% y2=y2.*100+300;
% pointList=[[x',y1'];[x',y2']];
% 
% matSize=[600,500];
% colorList=[195    53    93
%    211   102   141
%    231   179   192
%    229   182   172
%    227   178   137
%    238   191   147
%    236   195   113];
% colorMat=lColorMat(matSize,pointList,colorList);
% imshow(colorMat)

[xMesh,yMesh]=meshgrid(1:matSize(2),1:matSize(1));
zMesh=sqrt((xMesh-pointList(1,2)).^2+(yMesh-pointList(1,1)).^2);

for i=2:size(pointList,1)
    tempMesh=sqrt((xMesh-pointList(i,2)).^2+(yMesh-pointList(i,1)).^2);
    zMesh(zMesh-tempMesh>0)=tempMesh(zMesh-tempMesh>0);   
end
zMesh=(zMesh-min(min(zMesh)))./(max(max(zMesh))-min(min(zMesh)));
colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
colorMesh=colorFunc(zMesh);

colorMat(:,:,1)=colorMesh(end:-1:1,1:matSize(1));
colorMat(:,:,2)=colorMesh(end:-1:1,matSize(1)+1:2*matSize(1));
colorMat(:,:,3)=colorMesh(end:-1:1,2*matSize(1)+1:3*matSize(1));

colorMat=uint8(colorMat);

end

2. 由图片构造

效果： 使用方法：

img=imread(‘test.jpg’); newImg=imgColorMat(img); imshow(newImg)

函数代码：

function newImg=imgColorMat(img)

size(img)
[rows,cols,~]=size(img);

xList=[1:10:rows-10,rows];
yList=[1:10:cols-10,cols];

simplePoints=img(xList,yList,:);
simplePoints=imgaussfilt(simplePoints,4);
Rchannel=simplePoints(:,:,1);
Gchannel=simplePoints(:,:,2);
Bchannel=simplePoints(:,:,3);

[xMesh,yMesh]=meshgrid(yList,xList);
[newXMesh,newYMesh]=meshgrid(1:cols,1:rows);


newR=interp2(xMesh,yMesh,double(Rchannel),newXMesh,newYMesh,'spline');
newG=interp2(xMesh,yMesh,double(Gchannel),newXMesh,newYMesh,'spline');
newB=interp2(xMesh,yMesh,double(Bchannel),newXMesh,newYMesh,'spline');


newImg(:,:,1)=newR;
newImg(:,:,2)=newG;
newImg(:,:,3)=newB;

newImg=uint8(newImg);
end

注： 各颜色数据可以由我之前博客发布的各类RGB颜色提取器提取：