GPU 中的 C# 位图 GetPixel()、SetPixel()

Question

我使用 Cudafy 作为 c# 包装器 我需要获取位图的颜色信息InputBitmap0.GetPixel(x, y) 并制作一个新的位图用于输出。

我需要在 GPU 中完成以下工作。

输入 CPU

OutputBitmap.SetPixel(object_point_x, object_point_y, InputBitmap0.GetPixel(x, y));

简而言之：

如何在GPU中对输入Bitmap的每个像素点进行GetPixel()，对输出Bitmap的每个像素点进行SetPixel()。

Answer 1

OutputBitmap.SetPixel(object_point_x, object_point_y, InputBitmap0.GetPixel(x, y))

花了一些时间，但我终于破案了。

我们有两个Bitmap：一个用于输出OutputBitmap，另一个用于输入InputBitmap0

让我们把这个任务分成几部分：

1. 为x做InputBitmap0.GetPixel(),y坐标
2. 然后，OutputBitmap.SetPixel() 用于不同的坐标object_point_x, object_point_y

Cudafy 不支持 Bitmap 或 Color 类型的数据。所以我将位图转换为byte 类型。

BitmapData InputBitmapData0 = InputBitmap0.LockBits(new Rectangle(0, 0, InputBitmap0.Width, InputBitmap0.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);

IntPtr ptr0 = InputBitmapData0.Scan0;//pointer for color

int stride0 = InputBitmapData0.Stride;

byte[]  input_ragba_color = new byte[InputBitmapData0.Stride * InputBitmap0.Height];

Marshal.Copy(ptr0, input_ragba_color, 0, bytes0);// Copy the RGB values of color value into the array.

我们已将InputBitmap0 的内容复制到rgbValues 数组中。现在我们需要做GetPixel()的工作（获取R、G、B、A的值）。

我们还需要为OutputBitmap 执行上述工作（制作数组），因为我们将在 GPU 中执行SetPixel()，但稍后我们会将数组复制回位图。

BitmapData OutputBitmapData = OutputBitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, OutputBitmap.Width, OutputBitmap.Height), ImageLockMode.WriteOnly, OutputBitmap.PixelFormat);
IntPtr ptr_output = OutputBitmapData.Scan0;

byte[] output_ragba = new byte[OutputBitmapData.Stride * OutputBitmap.Height]; 

它的 GPU 计算时间。让我们初始化 gpu。

CudafyModule km = new CudafyTranslator.Cudafy();
GPGPU gpu = new CudafyHost.getDevice(CudafyModes.Target, CudafyModes.DeviceId);
gpu.LoadModule(km);

现在将input_ragba_color 和output_ragba 发送到gpu，因为我们可以迭代数组并进行任何计算。

byte[] dev_output_rgba_color = gpu.Allocate<byte>(output_ragba.Length);
byte[] dev_input_ragba_color = gpu.CopyToDevice(input_ragba_color);
gpu.Launch(N, 1).update_bitmap(x, y, object_point_x, object_point_y,int stride0, int OutputBitmapData.Stride,dev_input_ragba_color,dev_output_rgba_color);

现在在 GPU（内核）中

[Cudafy]
public static void update_bitmap(GThread thread, int x,int y,int object_point_x,int  object_point_y,int stride0, int OutputBitmapData_Stride,byte [] dev_input_ragba_color,byte [] dev_output_rgba_color)
{
   dev_output_rgba_color[(object_point_y * OutputBitmapData_Stride) + (object_point_x * 4)] = input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4)];  
   dev_output_rgba_color[(object_point_y * OutputBitmapData_Stride) + (object_point_x * 4) + 1] = input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4) + 1];
   dev_output_rgba_color[(object_point_y * OutputBitmapData_Stride) + (object_point_x * 4) + 2] = input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4) + 2];
   dev_output_rgba_color[(object_point_y * OutputBitmapData_Stride) + (object_point_x * 4) + 3] = input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4) + 3];

}

我正在获取每个 R、G、B、A 的值，例如：input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4) + 1] 正在解决第一个任务 (InputBitmap0.GetPixel())

dev_output_rgba_color 采用input_ragba_color 的值 示例：

dev_output_rgba_color[(object_point_y * OutputBitmapData_Stride) + (object_point_x * 4)] = input_ragba_color[(y * stride0) + (x * 4)]; 

这解决了我们的第二个任务 (OutputBitmap.SetPixel())

我们现在知道 gpu 已经为我们的 OutputBitmap 填充了一个数组 (dev_output_rgba_color)。

gpu.CopyFromDevice(dev_output_rgba_color, output_ragba);   //dev_output_rgba_color values will be assigned to output_ragba
gpu.FreeAll();

使用内存指针将结果复制回OutputBitmap，然后将其从内存中解锁。

Marshal.Copy(output_ragba, 0, ptr_output, output_bytes);// Copy the RGB values of color value into the array.
OutputBitmap.UnlockBits(OutputBitmapData);

现在OutputBitmap 包含更新后的值。

Answer 2

我认为您需要使用 byte[] 并将其分配到 GPU 上。 I've seen you asking around 这个答案正在进行中，我会在接下来的几天内继续更新它。

CudafyModule km = new CudafyTranslator.Cudafy();
GPGPU gpu = new CudafyHost.getDevice(CudafyModes.Target, CudafyModes.DeviceId);
gpu.LoadModule(km);

var image = new Bitmap(width, height);
image = (Bitmap)Image.FromFile(@"C:\temp\a.bmp", true);
byte[] imageBytes = new byte[width * height * 4];
using(MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
    image.Save(ms, format);
    imageBytes = ms.ToArray();
}
byte[] device_imageBytes = _gpu.CopyToDevice(imageBytes);

byte r = 0;
byte g = 0;
byte b = 0;

byte device_r = _gpu.Allocate<byte>(r);
byte device_g = _gpu.Allocate<byte>(g);
byte device_b = _gpu.Allocate<byte>(b);

//Call this in a loop
gpu.Launch(N, 1).GetPixel(x, y, device_imageBytes, device_r, device_g, device_b);

...

[Cudafy]
public static void GetPixel(GThread thread, int x, int y, byte[] imageBytes, byte blue, byte green, byte red)
{
    int offset = x * BPP + y * stride;
    blue = imageBytes[offset++];
    green = imageBytes[offset++];
    red = imageBytes[offset];

    double R = red;
    double G = green * 255;
    double B = blue * 255 * 255;

}