c++ - 虹色のスペクトルをレンダリングするには?

Question

以下に示すように、長方形の画像で虹スペクトルの近似をプログラムで生成する必要があります。

私が探しているのは、色の値を生成する方法です。

Answer 1

この論文を読む必要があります。真剣に。

それ以外に必要なのは、虹の上で 0.0 から 1.0 まで変化するQColor::fromHslF(x/*0.8, 0.95, 0.5)場所を使用して、HSL カラー表現の色相を反復処理することだけです。x物理的にはまったく正確ではありませんが、そうかもしれません。

それ以外の場合は、上記の論文を非常に単純化して近似する、もう少し複雑なコードが必要です。

// https://github.com/KubaO/stackoverflown/tree/master/questions/rainbow-19452530
#include <QtGui>
#if QT_VERSION_MAJOR > 4
#include <QtWidgets>
#endif
#include <array>
#include <cmath>

constexpr qreal linMap(qreal x1, qreal x, qreal x2, qreal y1 = 0., qreal y2 = 1.) {
   return y1 + (y1 - y2) * (x - x1) / (x1 - x2);
}

QColor wavelengthToColor(qreal lambda) {
   // Based on: http://www.efg2.com/Lab/ScienceAndEngineering/Spectra.htm
   // The foregoing is based on: http://www.midnightkite.com/color.html
   struct Color {
      qreal red = 0., green = 0., blue = 0.;
      QColor toColor(qreal factor) const {
         auto const map = [factor](qreal c) -> qreal {
            constexpr qreal gamma = 0.8;
            return pow(c * factor, gamma);
         };
         return QColor::fromRgbF(map(red), map(green), map(blue));
      }
   };
   struct Threshold {
      qreal begin, end;
      Color (*color)(qreal);
      qreal (*factor)(qreal) = nullptr;
   };
   static const std::array<Threshold, 8> thresholds{
      // Let the intensity fall off near the vision limits
      Threshold{380, 420, nullptr, [](qreal x){ return 0.3 + 0.7*x; }},
      Threshold{380, 440, [](qreal x){ return Color{1-x, 0, 1}; }},
      Threshold{440, 490, [](qreal x){ return Color{0, x, 1}; }},
      Threshold{490, 510, [](qreal x){ return Color{0, 1, 1-x}; }},
      Threshold{510, 580, [](qreal x){ return Color{x, 1, 0}; }},
      Threshold{580, 645, [](qreal x){ return Color{1, 1-x, 0}; }},
      Threshold{645, 780, [](qreal  ){ return Color{1, 0, 0}; }},
      Threshold{700, 780, nullptr, [](qreal x){ return 1 - 0.7*x; }}
   };

   Color color;
   qreal factor = 1.0;
   for (auto &thr : thresholds) {
      if (lambda < thr.begin || lambda >= thr.end) continue;
      auto x = linMap(thr.begin, lambda, thr.end);
      if (thr.factor) factor = thr.factor(x);
      if (thr.color) color = thr.color(x);
   }
   return color.toColor(factor);
}

QPixmap rainbow(int w, int h) {
   QPixmap pixmap(w, h);
   QPainter p(&pixmap);
   constexpr qreal f1 = 1.0 / 400, f2 = 1.0 / 780;
   for (int x = 0; x < w; ++x) {
      // Iterate across frequencies, not wavelengths
      auto freq = linMap(0, x, w, f1, f2);
      p.setPen(wavelengthToColor(1.0 / freq));
      p.drawLine(x, 0, x, h);
   }
   return pixmap;
}

class RainbowLabel : public QLabel {
  protected:
   void resizeEvent(QResizeEvent *) override { setPixmap(rainbow(width(), height())); }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
   QApplication a(argc, argv);
   RainbowLabel l;
   l.resize(600, 100);
   l.show();
   return a.exec();
}