// グレイスケール画像を組織的ディザ法によって２値化した画像を作成するプログラム
// ２値化した画像は，元画像と同じ大きさとなる。
//
// プログラム名：dither_org1.cpp

#include "eps-header.hh"

// 元画像(src)を組織的ディザ法によって２値化した処理済画像(dst)を作成する関数
// 処理済画像は，元画像の縦横とも同じ大きさとなる
void dither_org1(
	class image& src,		// 元画像クラス(入力)
	class image& dst,		// 処理済画像クラス(出力)
	int dither_mat[4][4],	// ディザ行列（４×４）(入力)
	char * dither_name)		// ディザパターン名(入力)
{
	if (src.p == NULL) {
		printf("元画像がありません。");
		return;
	}

	printf("\n組織的ディザ法によって２値化します。\n");
	printf("２値化した画像は，元画像と同じ大きさとなります。\n");

	int dither_size = 4;			// ディザパターンの大きさ

	printf("%s ディザ行列：%d × %d\n", dither_name, dither_size, dither_size);
	for (int iy_f = 0; iy_f < dither_size; iy_f ++) {
		printf("    ");
		for (int ix_f = 0; ix_f < dither_size; ix_f ++) {
			printf("+----------");
		}
		printf("+\n");

		printf("    ");
		for (int ix_f = 0; ix_f < dither_size; ix_f ++) {
			printf("|%9d ", dither_mat[iy_f][ix_f]);
		}
		printf("|\n");
	}
	printf("    ");
	for (int ix_f = 0; ix_f < dither_size; ix_f ++) {
		printf("+----------");
	}
	printf("+\n");

	int nr_lines  = src.get_nr_lines();		// 元画像のライン数   (縦の画素数)
	int nr_pixels = src.get_nr_pixels();	// 元画像のピクセル数 (横の画素数)
	dst.gmake(nr_lines, nr_pixels);			// 処理済画像の配列を確保
											// 画素値はゼロにクリアされる。
	// 組織的ディザ画像の作成
	for (int iy = 0; iy < nr_lines; iy += dither_size) {
		for (int ix = 0; ix < nr_pixels; ix += dither_size) {
			int ix_dst = dither_size * ix;
			int iy_dst = dither_size * iy;
			int a = 0;
			// ディザ化する領域の輝度値を平均値とする。
			for (int iy_d = 0; iy_d < dither_size; iy_d ++) {
				for (int ix_d = 0; ix_d < dither_size; ix_d ++) {
					a += src.p[iy + iy_d][ix + ix_d];
				}
			}
			a = (int)((double)a / (dither_size * dither_size));
			a = (a * dither_size * dither_size + 1) / MAX_GRAY_LEVEL;
			for (int iy_d = 0; iy_d < dither_size; iy_d ++) {
				for (int ix_d = 0; ix_d < dither_size; ix_d ++) {
					if (a > dither_mat[iy_d][ix_d]) {
						dst.p[iy + iy_d][ix + ix_d] = MAX_GRAY_LEVEL;
					}
				}
			}
		}
	}
}

// プログラムの開始位置
int main()
{
	class image src;	// 元画像クラスを宣言
	class image dst;	// 処理済画像クラスを宣言

	int dither_bayer[4][4] = {		// Bayer型のディザ行列
		{ 0,  8,  2, 10},
		{12,  4, 14,  6},
		{ 3, 11,  1,  9},
		{15,  7, 13,  5}
	};
	char * name_bayer = "Bayer型";

	int dither_uzu[4][4] = {		// 渦巻き型のディザ行列
		{ 6,  7,  8,  9},
		{ 5,  0,  1, 10},
		{ 4,  3,  2, 11},
		{15, 14, 13, 12}
	};
	char * name_uzu = "渦巻き型";

	int dither_ami[4][4] = {		// 網点型のディザ行列
		{11,  4,  6,  9},
		{12,  0,  2, 14},
		{ 7,  8, 10,  5},
		{ 3, 15, 13,  1}
	};
	char * name_ami = "網点型";

	src.gload();		// 元画像をBMPファイルから読み込む
						// BMPファイルを指定したい場合は，
						//   src.gload("パス付きBMPファイル名");
						// とする。

	// 元画像(src)を組織的ディザ法によって２値化した処理済画像(dst)を作成する。
	// 処理済画像は，元画像の縦横とも同じ大きさとなる
	dither_org1(
		src,			// 元画像クラス(入力)
		dst,			// 処理済画像クラス(出力)
		dither_bayer,	// ディザ行列（４×４）(入力)
		name_bayer);	// ディザパターン名(入力)

	dst.gsave();		// 処理済画像をBMPファイルに保存する
						// BMPファイルを指定したい場合は，
						//   dst.gsave("パス付きBMPファイル名");
						// とする。
}