旋轉(zhuǎn)是一個常用的處理功能。圖片中所有的點(diǎn)以某一個點(diǎn)為軸，順時或逆時方向旋轉(zhuǎn)N個角度。我們利用OpenCL就可以對圖片中所有的點(diǎn)進(jìn)行并行轉(zhuǎn)換，大大提高效率。

上兩節(jié)中，我們編寫了CL文件來傳遞數(shù)組的地址，這一節(jié)中我們會多加入幾個參數(shù)傳遞。

首先我們先來看下圖片旋轉(zhuǎn)的原理。這里我們假設(shè)圖片的旋轉(zhuǎn)是以圖片的中心點(diǎn)為軸。也就是（width/2,height/2）這個點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)的角度是任意值。圖片旋轉(zhuǎn)會出現(xiàn)這兩種情況。

第一幅是原圖，第二幅是旋轉(zhuǎn)了30度，大家可以看到旋轉(zhuǎn)后圖片的一部份數(shù)據(jù)已經(jīng)超出了原來圖片的大小范圍。怎么處理超出部份的數(shù)據(jù)呢。因?yàn)槲覀兊膱D片數(shù)據(jù)是用數(shù)組來存儲的，一般我們有兩個方法，1、存儲圖片的數(shù)組做大些。2、超出圖片部份的數(shù)據(jù)不顯示。這里我們選擇后者，方便。

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下面我們來看下rotate.cl程序和主程序。

rotate.cl程序

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__kernel void rotation(__global int* A, ????????????????????__global int* B, ????????????????????int width, ????????????????????int height, ????????????????????float sinangle, ????????????????????float cosangle) { ????//獲取索引號，這里是二維的，所以可以取兩個 ????//否則另一個永遠(yuǎn)是0 ????int col = get_global_id(0); ????int row = get_global_id(1); ????//計(jì)算圖形中心點(diǎn) ????float cx = ((float)width)/2; ????float cy = ((float)height)/2; ????int nx = (int)(cx + cosangle * ((float)col-cx) + sinangle * ((float)row-cy)); ????int ny = (int)(cy + (-1*sinangle) * ((float)col-cx) + cosangle * ((float)row-cy)); ????//邊界檢測 ????if(nx>=0 && nx<width && ny>=0 && ny<height) ????{ ????????B[nx + ny*width] = A[col + row*width]; ????} }

主程序

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#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <string> #include <conio.h> #include <math.h>//數(shù)學(xué)庫 #include <CL/cl.h>//包含CL的頭文件 using namespace std; //8x8數(shù)組 const int dim_x = 8; const int dim_y = 8; //45度的弧度 const float angle = 3.1415926f/4.0f; //從外部文件獲取cl內(nèi)核代碼 bool GetFileData(const char* fname,string& str) { ????FILE* fp = fopen(fname,"r"); ????if(fp==NULL) ????{ ????????printf("no found file\n"); ????????return false; ????} ????while(feof(fp)==0) ????{ ????????str += fgetc(fp); ????} ????return true; } int main() { ????//先讀外部CL核心代碼，如果失敗則退出。 ????//代碼存buf_code里面 ????string code_file; ????if(false == GetFileData("rotate.cl",code_file)) ????{ ????????printf("Open rotate.cl error\n"); ????????return 0; ????} ????char* buf_code = new char[code_file.size()]; ????strcpy(buf_code,code_file.c_str()); ????buf_code[code_file.size()-1] = NULL; ????//聲明CL所需變量。 ????cl_device_id device; ????cl_platform_id platform_id = NULL; ????cl_context context; ????cl_command_queue cmdQueue; ????cl_mem bufferA,bufferB; ????cl_program program; ????cl_kernel kernel = NULL; ????//我們使用的是二維向量 ????//設(shè)定向量大小（維數(shù)） ????size_t globalWorkSize[2]; ????globalWorkSize[0] = dim_x ; ????globalWorkSize[1] = dim_y; ????cl_int err; ????/* ????????定義輸入變量和輸出變量，并設(shè)定初值 ????*/ ????size_t datasize = sizeof(int) * dim_x * dim_y; ????int m,n; ????int buf_A[] = {0,0,0,1,1,0,0,0, ???????????????????0,0,1,0,0,1,0,0, ???????????????????0,1,0,0,0,0,1,0, ???????????????????1,1,1,0,0,1,1,1, ???????????????????0,0,1,0,0,1,0,0, ???????????????????0,0,1,0,0,1,0,0, ???????????????????0,0,1,0,0,1,0,0, ???????????????????0,0,1,1,1,1,0,0,}; //輸出數(shù)組初始為-1,即該位置不顯示數(shù)字 ????int buf_B[] = {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, ???????????????????-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1}; ????//step 1:初始化OpenCL ????err = clGetPlatformIDs(1,&platform_id,NULL); ????if(err!=CL_SUCCESS) ????{ ????????cout<<"clGetPlatformIDs error:"<<err<<endl; ????????return 0; ????} ????//這次我們只用CPU來進(jìn)行并行運(yùn)算，當(dāng)然你也可以該成GPU ????clGetDeviceIDs(platform_id,CL_DEVICE_TYPE_GPU,1,&device,NULL); ????//step 2:創(chuàng)建上下文 ????context = clCreateContext(NULL,1,&device,NULL,NULL,NULL); ????//step 3:創(chuàng)建命令隊(duì)列 ????cmdQueue = clCreateCommandQueue(context,device,0,NULL); ????//step 4:創(chuàng)建數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ????bufferA = clCreateBuffer(context, ?????????????????????????????CL_MEM_READ_ONLY, ?????????????????????????????datasize,NULL,NULL); ????bufferB = clCreateBuffer(context, ?????????????????????????????CL_MEM_WRITE_ONLY, ?????????????????????????????datasize,NULL,NULL); ????//step 5:將數(shù)據(jù)上傳到緩沖區(qū) ????clEnqueueWriteBuffer(cmdQueue, ?????????????????????????bufferA,CL_FALSE, ?????????????????????????0,datasize, ?????????????????????????buf_A,0, ?????????????????????????NULL,NULL); ????//step 6:加載編譯代碼,創(chuàng)建內(nèi)核調(diào)用函數(shù) ????program = clCreateProgramWithSource(context,1, ????????????????????????????????????????(const char**)&buf_code, ????????????????????????????????????????NULL,NULL); ????clBuildProgram(program,1,&device,NULL,NULL,NULL); ????kernel = clCreateKernel(program,"rotation",NULL); ????//step 7:設(shè)置參數(shù)，執(zhí)行內(nèi)核 ????float sinangle = sinf(angle); ????float cosangle = cosf(angle); ????clSetKernelArg(kernel,0,sizeof(cl_mem),&bufferA); ????clSetKernelArg(kernel,1,sizeof(cl_mem),&bufferB); ????clSetKernelArg(kernel,2,sizeof(cl_int),&dim_x); ????clSetKernelArg(kernel,3,sizeof(cl_int),&dim_y); ????clSetKernelArg(kernel,4,sizeof(cl_float),&sinangle); ????clSetKernelArg(kernel,5,sizeof(cl_float),&cosangle); ????//注意這里第三個參數(shù)已經(jīng)改成2，表示二維數(shù)據(jù)。 ????clEnqueueNDRangeKernel(cmdQueue,kernel, ???????????????????????????2,NULL, ???????????????????????????globalWorkSize, ???????????????????????????NULL,0,NULL,NULL); ????//step 8:取回計(jì)算結(jié)果 ????clEnqueueReadBuffer(cmdQueue,bufferB,CL_TRUE,0, ????????????????????????datasize,buf_B,0,NULL,NULL); ????//輸出計(jì)算結(jié)果 ????for(n=0;n<dim_x;n++) ????{ ????????for(m=0;m<dim_y;m++) ????????{ ????????????if(buf_A[m+dim_x*n]==0) ????????????????cout<<"? "; ????????????else ????????????????cout<< buf_A[m+dim_x*n] <<" "; ????????} ????????cout<<endl; ????} ????cout<<endl<<"====Rotate 45===="<<endl<<endl; ????for(n=0;n<dim_x;n++) ????{ ????????for(m=0;m<dim_y;m++) ????????{ ????????????if(buf_B[m+dim_x*n]<=0) ????????????????cout<<"? "; ????????????else ????????????????cout<< buf_B[m+dim_x*n] <<" "; ????????} ????????cout<<endl; ????} ????//釋放所有調(diào)用和內(nèi)存 ????clReleaseKernel(kernel); ????clReleaseProgram(program); ????clReleaseCommandQueue(cmdQueue); ????clReleaseMemObject(bufferA); ????clReleaseMemObject(bufferB); ????clReleaseContext(context); ????delete buf_code; ????return 0; }

程序運(yùn)行結(jié)果：

為什么旋轉(zhuǎn)后圖形不規(guī)整呢？這是因?yàn)閳D片的大小和運(yùn)算的精度不夠。主要是圖片的大小不夠，一個8X8的圖你還能指望他能好成啥樣啊！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCL 第7课:旋转变换(1)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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