RGB-Pixel zu Negativ in CPP oder C ohne externe Bibliotheken!

Hier die Lösung um einen RGB Pixel zum Negativem RGB PIXEL zu machen und ein kleines Beispiel mit Quellcode um es zu verdeutlichen!

1.) ... RGB Pixel zum Negativem RGB PIXEL!
2.) ... Kleines Beispielprogramm um es besser zu Verstehen!
3.) ... Komplexes Beispiel mit Bitmap für Fortgeschrittene C Programmierer!

1.) RGB Pixel zum Negativem RGB PIXEL!

2.) Kleines Beispielprogramm um es besser zu Verstehen!

#include <stdio.h>
 
// Struktur für RGB-Farbwerte
struct RGB {
    unsigned char red;
    unsigned char green;
    unsigned char blue;
};
 
// Struktur für RGBA-Farbwerte
struct RGBA {
    unsigned char red;
    unsigned char green;
    unsigned char blue;
    unsigned char alpha;
};
 
// Funktion zum Invertieren der RGB-Werte
void negateRGB(struct RGB *color) {
    color->red   = 255 - color->red;
    color->green = 255 - color->green;
    color->blue  = 255 - color->blue;
}
 
// Funktion zum Invertieren der RGBA-Werte
void negateRGBA(struct RGBA *color) {
    color->red   = 255 - color->red;
    color->green = 255 - color->green;
    color->blue  = 255 - color->blue;
    color->alpha = 255 - color->alpha;
}
 
// Funktion zur Grauskalierung der RGB-Werte
void grayscaleRGB(struct RGB *color) {
    // Der Grauwert wird als Durchschnitt der RGB-Werte berechnet
    unsigned char gray = (color->red + color->green + color->blue) / 3;
    color->red = gray;
    color->green = gray;
    color->blue = gray;
}
 
// Funktion zur Grauskalierung der RGBA-Werte (ignoriert den Alpha-Kanal)
void grayscaleRGBA(struct RGBA *color) {
    // Der Grauwert wird als Durchschnitt der RGB-Werte berechnet
    unsigned char gray = (color->red + color->green + color->blue) / 3;
    color->red = gray;
    color->green = gray;
    color->blue = gray;
}
 
int main()
{
    // Beispiel für RGB
    struct RGB meineFarbe = {100, 150, 200};
 
    printf("Ursprüngliche RGB-Werte: R=%d, G=%d, B=%d\n", meineFarbe.red, meineFarbe.green, meineFarbe.blue);
 
    negateRGB(&meineFarbe);
 
    printf("Invertierte RGB-Werte: R=%d, G=%d, B=%d\n", meineFarbe.red, meineFarbe.green, meineFarbe.blue);
 
    // Grauskalierung für RGB
    grayscaleRGB(&meineFarbe);
 
    printf("Grauskalierte RGB-Werte: R=%d, G=%d, B=%d\n", meineFarbe.red, meineFarbe.green, meineFarbe.blue);
 
    // Beispiel für RGBA
    struct RGBA meineFarbeMitAlpha = {100, 150, 200, 50};
 
    printf("\nUrsprüngliche RGBA-Werte: R=%d, G=%d, B=%d, A=%d\n", meineFarbeMitAlpha.red, meineFarbeMitAlpha.green, meineFarbeMitAlpha.blue, meineFarbeMitAlpha.alpha);
 
    negateRGBA(&meineFarbeMitAlpha);
 
    printf("Invertierte RGBA-Werte: R=%d, G=%d, B=%d, A=%d\n", meineFarbeMitAlpha.red, meineFarbeMitAlpha.green, meineFarbeMitAlpha.blue, meineFarbeMitAlpha.alpha);
 
    // Grauskalierung für RGBA
    grayscaleRGBA(&meineFarbeMitAlpha);
 
    printf("Grauskalierte RGBA-Werte: R=%d, G=%d, B=%d, A=%d\n", meineFarbeMitAlpha.red, meineFarbeMitAlpha.green, meineFarbeMitAlpha.blue, meineFarbeMitAlpha.alpha);
 
    return 0;
}<<
 
 

3.) Komplexes Beispiel mit Bitmap für Fortgeschrittene C Programmierer!

 
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
// BMP-Header-Struktur
#pragma pack(push, 1)
 
struct BMPHeader {
  char signature[2];
        // BMP-Signatur "BM"
  unsigned int fileSize;
        // Gesamtgröße der BMP-Datei
  unsigned short reserved1;
        // Reservierter Bereich, muss auf 0 gesetzt sein
  unsigned short reserved2;
        // Reservierter Bereich, muss auf 0 gesetzt sein
  unsigned int dataOffset;
        // Offset, an dem die Bilddaten in der Datei beginnen
};
 
struct DIBHeader {
  unsigned int headerSize;
        // Größe des DIB-Headers (40 Bytes für Windows-BMP)
  int width;
        // Breite des Bildes in Pixeln
  int height;
        // Höhe des Bildes in Pixeln
  unsigned short planes;
        // Anzahl der Farbebenen (muss 1 sein)
  unsigned short bitsPerPixel;
        // Anzahl der Bits pro Pixel (hier 24 für 8 Bit pro Farbkanal)
  unsigned int compression;
        // Kompressionsmethode (hier keine Kompression)
  unsigned int imageSize;
        // Größe der Bilddaten in Bytes
  int xPixelsPerMeter;
        // Anzahl der Pixel pro Meter in der horizontalen Richtung
  int yPixelsPerMeter;
        // Anzahl der Pixel pro Meter in der vertikalen Richtung
  unsigned int colorsUsed;
        // Anzahl der Farben in der Farbpalette (hier nicht relevant)
  unsigned int colorsImportant;
        // Anzahl der wichtigen Farben (hier nicht relevant)
};
 
#pragma pack(pop)
 
// RGB-Struktur für ein Pixel
struct RGB {
  unsigned char blue; // Blauanteil des Pixels
  unsigned char green;  // Grünanteil des Pixels
  unsigned char red;  // Rotanteil des Pixels
};
 
// Funktion zum Invertieren eines Bildes
void invertImage(struct RGB* image, int width, int height) {
  for (int i = 0; i < width * height; ++i) {
// Jeder Farbkanal des Pixels wird invertiert, Subtraktion von der maximalen Farbwert
    image[i].red = 255 - image[i].red;
    image[i].green = 255 - image[i].green;
    image[i].blue = 255 - image[i].blue;
  }
}
 
int main() {
  FILE* inputFile = fopen("input.bmp", "rb");
  FILE* outputFile = fopen("output.bmp", "wb");
 
  if (!inputFile || !outputFile) {
    fprintf(stderr, "Fehler beim Öffnen der Dateien!\n");
    return 1;
  }
 
  // Lesen Sie den BMP-Header
  struct BMPHeader bmpHeader;
  fread(&bmpHeader, sizeof(struct BMPHeader), 1, inputFile);
 
  // Überprüfen Sie die BMP-Signatur
  if (bmpHeader.signature[0] != 'B' || bmpHeader.signature[1] != 'M') {
    fprintf(stderr, "Ungültige BMP-Datei!\n");
    fclose(inputFile);
    fclose(outputFile);
    return 1;
  }
 
  // Lesen Sie den DIB-Header
  struct DIBHeader dibHeader;
  fread(&dibHeader, sizeof(struct DIBHeader), 1, inputFile);
 
  // Überprüfen Sie die Unterstützung für 24-Bit-Bilder
  if (dibHeader.bitsPerPixel != 24) {
    fprintf(stderr, "Nur 24-Bit-BMP-Dateien werden unterstützt!\n");
    fclose(inputFile);
    fclose(outputFile);
    return 1;
  }
 
  // Lesen Sie die Bilddaten
  struct RGB* imageData = (struct RGB*)malloc(dibHeader.imageSize);
 
  fread(imageData, dibHeader.imageSize, 1, inputFile);
 
  // Invertieren Sie das Bild
  invertImage(imageData, dibHeader.width, dibHeader.height);
 
  // Schreiben Sie das invertierte Bild zurück in die Ausgabedatei
  fwrite(&bmpHeader, sizeof(struct BMPHeader), 1, outputFile);
 
  fwrite(&dibHeader, sizeof(struct DIBHeader), 1, outputFile);
 
  fwrite(imageData, dibHeader.imageSize, 1, outputFile);
 
  // Aufräumen
 
  fclose(inputFile);
 
  fclose(outputFile);
 
  free(imageData);
 
  printf("Bild erfolgreich invertiert und in 'output.bmp' gespeichert.\n");
 
  return 0;
}