Skip to content

Latest commit

 

History

History
174 lines (143 loc) · 8.1 KB

info3_lab_2-3.md

File metadata and controls

174 lines (143 loc) · 8.1 KB
author course material number
M. Dzikowski
Ł. Łaniewski-Wołłk
rev. K. Marchlewski
Informatyka III
Instrukcja 2-3
2, 3

Materiały

Materiały do laboratorium znajdują się w katalogu /home/share/informatyka_3 na serwerze info3.meil.pw.edu.pl. Za nim przystąpimy do pracy należy skopiować je do swojego katalogu domowego. W tym celu należy wykonać polecenie

cp -r /home/share/informatyka_3/. ~

Spowoduje ono pojawienie się w naszym katalogu domowym dwóch katalogów drop i japan zwierających obrazy.

Jeśli chcemy skopiować pliki na nasz komputer lokalny należy wykonać polecenie, które ściągnie pliki z serwera zdalnego. W tym celu posłużymy się programem scp:

scp -r studxy@info3.meil.pw.edu.pl:/home/share/informatyka_3/. ~

Jeśli nie masz dostępu do serwera info3, możesz skopiować te pliki bezpośrednio: info3.zip

Obróbka obrazków

Program convert

Podstawowym programem, który będziemy używać na zajęciach jest program convert z biblioteki ImageMagick. Program ten służy do konwertowania i zmiany właściwości obrazów. Potrafi także dodawać elementy do obrazu, a nawet tworzyć obrazy od zera. Najłatwiej zobaczyć jak go używać analizując przykłady.

UWAGA: Zanim rozpoczniesz pracę, skopiuj zdjęcia do tymczasowego katalogu!

Wykonaj poniższe operacje i sprawdź efekty.

  • convert plik.gif plik.jpg{.bash} -- konwertuje plik w formacie GIF na format JPG,
  • convert plik1.jpg -resize 50% plik2.jpg{.bash} -- zmniejsza obrazek dwukrotnie,
  • convert plik1.jpg -resize 100 plik2.jpg{.bash} -- zmniejsza obrazek, tak aby krótszy wymiar był równy 100 pikseli,
  • convert plik1.jpg -resize 100x100 plik2.jpg{.bash} -- zmniejsza obrazek tak, aby mieścił się w kwadracie o wymiarze 100 na 100 pikseli,
  • convert plik1.jpg -resize 100x100\! plik2.jpg{.bash} -- zmniejsza obrazek dokładnie do rozmiaru 100 na 100 pikseli,
  • polecenie
convert -size 320x85 canvas:none -pointsize 72 -fill red \
-draw "text 20, 55 'Magick'" magick.jpg

-- stworzy obrazek magick.jpg, z naniesionym tekstem "Magick" (znaki "spacji" i "ukośnika" na końcu linii oznaczają, że ciąg dalszy komendy nastąpi w kolejnej linii).

Ćwiczenia

Napisz skrypt, który:

  • Zmniejszy wszystkie pliki .jpg zawarte w tym samym katalogu, w którym znajduje się skrypt.
  • Zmniejszy wszystkie pliki .jpg zawarte w tym samym katalogu, w którym znajduje się skrypt i umieści je w innym katalogu.
  • Dokona konwersji wszystkich plików .jpg na .gif, dodając końcówkę (plik.jpg -> plik.jpg.gif).
  • Dokona konwersji wszystkich plików .jpg na .gif, zmieniając końcówkę (plik.jpg -> plik.gif).
  • Na każde zdjęcie naniesie tekst wykorzystując argument
-pointsize rozmiar -draw "text x, y 'Tekst'"
  • Na każde zdjęcie naniesie ramkę (argument -border 20x20{.bash}) z aktualną datą (komenda date{.bash}).
  • Na każde zdjęcie naniesie datę utworzenia tego zdjęcia (można ją wyciągnąć za pomocą komendy stat -c %y plik{.bash}).
  • Zmniejszy wszystkie obrazki z katalogu "drop" i połączy je w animację za pomocą komendy convert *.jpg animacja.gif{.bash}.

Automatyzacja

Spróbuj napisać skrypty wykonujące następujące zadania:

  • Doda do obrazka ramkę i wypisze na niej wybraną informację EXIF. Informację tę można wyciągnąć za pomocą polecenia identify -format "%[EXIF:*]" plik.jpg{.bash}. Może to być np. modelu aparatu, którym wykonano zdjęcie.
  • Wypisze na ekran liczby od 0 do 10 za pomocą pętli.
  • Wypisze na ekran liczby od 0 do pewnej liczby podanej jako argument skryptu.
  • Połączy wszystkie obrazki w danym katalogu, zmniejszone do rozmiaru 10 na 10 pikseli, w jeden duży obraz JPG. Argument -append{.bash} łączy obrazy w pionie, a argument +append{.bash} w poziomie. Przykładowo, komenda convert 1.jpg 2.jpg 3.jpg +append 4.jpg{.bash} złączy poziomo trzy obrazki w jeden.
  • W sposób analogiczny, połączy obrazy z katalogu drop w jeden duży obraz. Obrazy powinny być połączone tak aby tworzyły szachownicę 10 na 10 obrazów. Podpowiedź: połącz obrazki drop-00*.jpg w poziomie, później drop-01*.jpg, itd. Następnie wszystkie te podłużne obrazki połącz w całość w pionie.
  • Rozłoży animację GIF na pojedyncze obrazy JPG. Do każdego z otrzymanych obrazów dopisze tekst, a następnie złoży je w nową animację GIF. Skrypt powinien skasować pliki tymczasowe (tzn. pojedyncze obrazy otrzymane przez rozłożenie pierwotnej animacji).

Czasem napisanie skryptu może być żmudne. Dotyczy to zwłaszcza sytuacji, w których skrypt musi być rozbudowany a jednocześnie zostanie wykorzystany tylko raz. Przykładowo, poniższy skrypt generuje obrazek złożony z trzech nakładających się obrazów: czarno-białego tła oraz dwóch plików 1.jpg i 2.jpg.

#!/bin/bash

convert -size 90x60 canvas:white \
-size 90x30 gradient: -append -rotate 90 \
\( 1.jpg -resize 90x90\! -clone 0 -compose CopyOpacity \
+matte -composite -repage +60+0 \) \
\( 2.jpg -resize 90x90\! -clone 0 -compose CopyOpacity \
+matte -composite -repage +120+0 \) \
-compose Over -mosaic overlap_series.jpg

Przeanalizuj powyższy przykład i napisz skrypt, który stworzy obrazek ze wszystkich plików zawartych w określonym katalogu. W tym celu skrypt powinien:

  • generować skrypt tmp.sh zawierający komendę analogiczną do powyższej, tylko dla większej liczby obrazów (użyj echo linia > tmp{.bash} dla pierwszej linii i echo kolejna linia{.bash} >> tmp dla każdej następnej),
  • nadawać uprawnienia do wykonywania dla skryptu tmp.sh,
  • uruchamiać go.

Wczytywanie danych binarnych

Program convert może wczytać dane binarne interpretując je jako obrazek. Przykładowo, może to być tablica zawierająca wartości typu "char". Napisz program obrazek.c zawierający poniższy kod:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define N 100
#define M 100

int main() {
  int i;
  unsigned char *tab;
  
  tab = malloc(N * M * sizeof(unsigned char));
  
  for (i = 0; i < N * M; i++) {
    tab[i] = 255 * i / (N * M - 1);
  }

  fwrite(tab, sizeof(unsigned char), N * M, stdout);
  free(tab);

  return 0;
}

Następnie skompiluj go za pomocą komendy

gcc obrazek.c -o obrazek.out

i wykonaj

./obrazek.out > obrazek

Mamy teraz plik binarny zawierający liczby typu char (1 bajt) od 0 do 255. Możemy dokonać jego konwersji na obrazek JPG wpisując:

convert -size 100x100 -depth 8 gray:obrazek obrazek.jpg

Uwaga: Zamiast typu "char" moglibyśmy użyć tablicy typu "float" i liczb z przedziału $[0, 1]$. Wtedy jednak musielibyśmy skonwertować obrazek za pomocą polecenia:

convert -size 100x100 -depth 32 \
-define quantum:format=floating-point gray:obrazek obrazek.jpg

Ćwiczenia

  • Zmniejsz dowolne zdjęcie do rozmiarów (dokładnie) 100 na 100 pixeli.
  • Zmodyfikuj utworzoną komendę, tak aby konwertować to zdjęcie na plik binarny.
  • Na podstawie programu obrazek.c napisz program filtr.c, który:
    • wczyta ze standardowego wejścia tablicę (służy do tego funkcja "fread"),
    size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
    gdzie: *ptr to wskaźnik na tablicę, size to rozmiar elementu tablicy, count to liczba elementów do wczytania, a *stream to wskaźnik do strumienia, na którym wykonywana jest operacja (w naszym przypadku będzie to stdin),
    • dla każdej wczytanej liczby x znajdzie wartość, która pozwoli na odwrócenie odpowiadającego jej koloru (zauważ, że dla liczb typu char kolor czarny to 0, a kolor biały to 255),
    • wynik przekształcenia wyśle do standardowego wyjścia.
  • Spróbuj przepuścić wybrany obrazek przez taki "filtr" i sprawdź wynik. Pamiętaj, że informacje możemy wysłać na standardowe wejście programu za pomocą <{.bash}.
  • Napisz skrypt, który wszystkie pliki z aktualnego katalogu zmniejszy do rozmiaru 100 na 100 pikseli, dokona konwersji na pliki binarne, przepuści przez filtr i zapisze wyniki w postaci plików JPG.