准备一张正常图片投影到Equirectangular全景图上,按照Equirectangular全景图的坐标体系展示,使用C++实现,不能使用opengl库

首先，需要了解Equirectangular全景图的坐标体系。Equirectangular全景图是一种球形全景图，它可以被视为一个二维平面上的图像，其中图片的每一个像素点都对应着球面上的一个点。因此，Equirectangular全景图的坐标系可以使用球面坐标系来描述。

球面坐标系的三个坐标分别为经度、纬度和半径。经度是以球心为原点的经线角度，取值范围为[-180, 180]度。纬度是以球心为原点的纬线角度，取值范围为[-90, 90]度。半径是球的半径，通常为1。

接下来，我们需要将正常图片投影到Equirectangular全景图上。这可以通过将正常图片映射到球面上来实现。具体来说，我们可以将正常图片分割成若干个小的矩形区域，然后对每个矩形区域进行投影。

对于每个矩形区域，我们首先需要将该区域映射到一个单位正方形上。这可以通过将该矩形区域按比例缩放，使其最大的边等于1，从而得到一个单位正方形。

接下来，我们将该单位正方形投影到球面上。具体来说，我们可以将该正方形上的每个像素点转换为球面坐标系下的经度、纬度坐标。有了这些坐标后，我们就可以将它们映射到Equirectangular全景图上。

最后，我们将所有投影后的矩形区域拼接起来，就得到了完整的Equirectangular全景图。

下面是一份使用C++实现的代码示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>

// 定义Equirectangular全景图的坐标范围
const double LAT_MIN = -M_PI_2; 
const double LAT_MAX = M_PI_2;
const double LNG_MIN = -M_PI;
const double LNG_MAX = M_PI;

// 定义正常图片的大小和投影后的大小
const int IMG_WIDTH = 640;
const int IMG_HEIGHT = 480;
const int PROJ_WIDTH = 2048;
const int PROJ_HEIGHT = 1024;

// 定义一个投影函数，将一个像素点投影到球面上
void project(double lng, double lat, double& x, double& y) {
    x = (lng - LNG_MIN) / (LNG_MAX - LNG_MIN);
    y = (lat - LAT_MIN) / (LAT_MAX - LAT_MIN);
}

// 定义一个反投影函数，将球面上的点反投影到像素坐标系上
void unproject(double x, double y, double& lng, double& lat) {
    lng = x * (LNG_MAX - LNG_MIN) + LNG_MIN;
    lat = y * (LAT_MAX - LAT_MIN) + LAT_MIN;
}

// 定义一个函数，用于投影一个矩形区域
void projectRect(const unsigned char* srcImg, int srcWidth, int srcHeight,
                 unsigned char* projImg, int projWidth, int projHeight,
                 double lngMin, double lngMax, double latMin, double latMax) {
    // 计算矩形区域在球面上的经纬度范围
    double lngRange = lngMax - lngMin;
    double latRange = latMax - latMin;
    int startX = (lngMin - LNG_MIN) / (LNG_MAX - LNG_MIN) * srcWidth;
    int startY = (latMin - LAT_MIN) / (LAT_MAX - LAT_MIN) * srcHeight;
    int endX = (lngMax - LNG_MIN) / (LNG_MAX - LNG_MIN) * srcWidth;
    int endY = (latMax - LAT_MIN) / (LAT_MAX - LAT_MIN) * srcHeight;

    // 投影每个像素点
    for (int y = startY; y < endY; ++y) {
        for (int x = startX; x < endX; ++x) {
            double lng = 0, lat = 0;
            unproject((double)x / srcWidth, (double)y / srcHeight, lng, lat);
            double projX = 0, projY = 0;
            project(lng, lat, projX, projY);
            int projPixelX = projX * projWidth;
            int projPixelY = projY * projHeight;
            int srcPixelX = x;
            int srcPixelY = y;
            for (int i = 0; i < 3; ++i) {
                projImg[(projPixelY * projWidth + projPixelX) * 3 + i] =
                    srcImg[(srcPixelY * srcWidth + srcPixelX) * 3 + i];
            }
        }
    }
}

// 定义一个函数，用于将正常图片投影到Equirectangular全景图上
void projectImage(const unsigned char* srcImg, int srcWidth, int srcHeight,
                  unsigned char* projImg, int projWidth, int projHeight) {
    // 投影每个矩形区域
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                -M_PI, -M_PI_2, -M_PI_2, 0);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                -M_PI_2, 0, -M_PI_2, 0);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                0, M_PI_2, -M_PI_2, 0);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                M_PI_2, M_PI, -M_PI_2, 0);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                -M_PI, -M_PI_2, 0, M_PI_2);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                -M_PI_2, 0, 0, M_PI_2);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                0, M_PI_2, 0, M_PI_2);
    projectRect(srcImg, srcWidth, srcHeight, projImg, projWidth, projHeight,
                M_PI_2, M_PI, 0, M_PI_2);
}

int main() {
    // 加载正常图片
    std::vector<unsigned char> srcImg(IMG_WIDTH * IMG_HEIGHT * 3);
    FILE* f = fopen("input.jpg", "rb");
    fread(srcImg.data(), 1, IMG_WIDTH * IMG_HEIGHT * 3, f);
    fclose(f);

    // 投影图片
    std::vector<unsigned char> projImg(PROJ_WIDTH * PROJ_HEIGHT * 3);
    projectImage(srcImg.data(), IMG_WIDTH, IMG_HEIGHT, projImg.data(),
                 PROJ_WIDTH, PROJ_HEIGHT);

    // 保存Equirectangular全景图
    FILE* f2 = fopen("output.jpg", "wb");
    fwrite(projImg.data(), 1, PROJ_WIDTH * PROJ_HEIGHT * 3, f2);
    fclose(f2);

    return 0;
}

这份代码将正常图片投影到了2048x1024的Equirectangular全景图上。具体来说，它将正常图片分成了8个矩形区域，并分别对每个矩形区域进行投影。最后，它将所有投影后的矩形区域拼接起来，得到了完整的Equirectangular全景图。