アンチエイリアス付きの自由線描画(3)・手ぶれ補正

手ぶれ補正の強さというのは、ここでは、どれだけ過去の点を参照するか、ということです。
参照する点が多いほど、過去の位置の影響を受けます。

ここでは、smooth_level に、過去の点を参照する数を格納してあります。
また、参照する過去の点として、ptLast[5] に、直近の５つ前までの座標を入れておきます。

なお、今回は強めに補正を掛けたかったので、過去の座標には、補正前の元の座標ではなく、補正後の座標を入れることにしています。
補正された座標を元にさらに補正を掛けることになるので、手ぶれ補正の強さが増します。

まず、ボタンが押された時は、過去の点を初期化する必要があるので、ptLast[5] すべてに、現在の位置を入れています。

そして、ポインタ移動時には、直線の終点位置である現在位置を補正します。
これが、手ぶれ補正の座標補正部分です。

x = ev->mouse.x;
y = ev->mouse.y;

for(i = 0; i < smooth_level; i++)
{
    x += ptLast[i].x;
    y += ptLast[i].y;
}

x /= smooth_level + 1;
y /= smooth_level + 1;

drawline_aa(ptLast[0].x, ptLast[0].y, x, y, line_radius, &line_last_t);

今回は、現在の位置と過去の位置の平均値を、補正後の座標とします。
なので、現在の位置に、smooth_level の数だけ過去の位置を加算し、それを (smooth_level + 1) で割って、平均値を出します。
平均値を使うことで、座標を滑らかにするというわけです。

なお、ptLast は、[0] が直前の位置、[1] がそれより一つ前の位置... という順に格納されています。

これで現在の位置が補正されたので、あとは前回の位置と現在の位置の間で直線を描画します。

その後は、過去の位置をずらして、現在の位置を新しく格納する必要があります。

for(i = 4; i > 0; i--)
    ptLast[i] = ptLast[i - 1];

ptLast[0].x = x;
ptLast[0].y = y;

一番遠い過去の位置を捨て、配列の値をずらし、先頭に現在の位置を入れます。

補正の強さを大きくすると、線は遅れて描画されるように見えますが、それは現在位置が過去の位置に引きずられているからです。
過去の点を多く参照するほど、その位置に戻されるような形になるので、これが、過去の点を参照したやり方の欠点となります。

また、真っ直ぐな直線の場合は問題ないのですが、丸い円を描画しようとすると、補正が強いほど、線が円の内側に行くようになります。
軌跡に正しく沿うようには補正されない、というのはこのことです。

もう少し精度を上げたいのであれば、過去の位置に重みを掛けて、遠い位置ほど適用を少なくするようにすれば、多少は引きずられる幅が小さくなります。

しかし、それでも、補正を強くしようと思ったら、それだけ位置がずれることになるので、過去の点を参照するやり方には限界があります。
それを解消しようと思ったら、やはり別のやり方を考えるしかありません。