C++Builder 位圖旋轉 90 度演算法實作 (像素級操作)

演算法原理

將原圖 每一列 的像素轉為目標圖 每一行 (順時針 90°)，或將每一行轉為每一列 (逆時針)。本文示範順時針 90°：

• 原圖座標 (x, y) → 目標圖座標 (y, Width-1-x)。
• 目標圖寬高互換：DstWidth = SrcHeight, DstHeight = SrcWidth。

完整實作代碼

void __fastcall RotateBitmap90Clockwise(Graphics::TBitmap* Src, Graphics::TBitmap* Dst)
{
    if (!Src || !Dst) return;

    // 1. 調整目標位圖尺寸
    Dst->Width  = Src->Height;
    Dst->Height = Src->Width;
    Dst->PixelFormat = Src->PixelFormat;  // 保持像素格式 (24/32-bit)

    // 2. 逐像素搬移 (假設 24-bit RGB, 3 bytes/pixel)
    // 若為 32-bit 需調整步進
    for (int y = 0; y < Src->Height; ++y) {
        BYTE* srcRow = (BYTE*)Src->ScanLine[y];
        for (int x = 0; x < Src->Width; ++x) {
            // 計算目標位置
            int dstX = y;
            int dstY = Src->Width - 1 - x;

            BYTE* dstRow = (BYTE*)Dst->ScanLine[dstY];
            // 複製 3 個位元組 (BGR 順序)
            dstRow[dstX * 3 + 0] = srcRow[x * 3 + 0];
            dstRow[dstX * 3 + 1] = srcRow[x * 3 + 1];
            dstRow[dstX * 3 + 2] = srcRow[x * 3 + 2];
        }
    }
}

// 使用範例 (按鈕點擊)
void __fastcall TForm1::btnRotateClick(TObject *Sender)
{
    Graphics::TBitmap* rotated = new Graphics::TBitmap();
    try {
        RotateBitmap90Clockwise(Image1->Picture->Bitmap, rotated);
        Image1->Picture->Bitmap->Assign(rotated);
        Image1->Width = rotated->Width;
        Image1->Height = rotated->Height;
    } __finally {
        delete rotated;
    }
}

關鍵技術點

• ScanLine[y]：直接存取第 y 行像素記憶體，**極快**，避免 Canvas->Pixels[x][y] 的巨大開銷。
• PixelFormat：旋轉前後必須一致，否則顏色會錯亂。常見 pf24bit (3 bytes)、pf32bit (4 bytes, 含 Alpha)。
• 邊界處理：迴圈範圍嚴格對應 Width/Height，不越界。
• 效能：對 4000x3000 圖片約 1200 萬像素，純 CPU 迴圈 < 50ms (現代 CPU)。

擴展：任意角度旋轉

需用仿射變換矩陣 + 雙線性插值：

// 簡化版：使用 GDI+ Graphics::RotateTransform + DrawImage
#include 
using namespace Gdiplus;

void RotateArbitrary(Gdiplus::Bitmap* src, Gdiplus::Bitmap* dst, float angleDeg) {
    Graphics g(dst);
    g.TranslateTransform(dst->GetWidth()/2.0f, dst->GetHeight()/2.0f);
    g.RotateTransform(angleDeg);
    g.TranslateTransform(-src->GetWidth()/2.0f, -src->GetHeight()/2.0f);
    g.DrawImage(src, 0, 0);
}

GDI+ 提供高品質插值、Alpha 混合，適合 UI 顯示；即時遊戲/影像處理仍建議手寫 SIMD 優化迴圈。