# レポート
# 右上角を中心に-20度回転したあと垂直反転

library(imager)

# 度からラジアンに変換する関数
rad <- function(deg) {
  return(deg * pi / 180)
}

im <- grayscale(boats)

dim0 <- dim(im)

# cimg変数で処理すると遅いので配列で処理する  
g0 <- array(im, dim0)
g1 <- array(0, dim0)
g2 <- array(0, dim0)

# 回転角（度）
theta <- -20

# 回転の中心座標
cx <- dim0[1]
cy <- 0

# 任意の座標中心の回転
ct <- cos(rad(theta))
st <- sin(rad(theta))
for (x1 in 1 : dim0[1]) {
  for (y1 in 1 : dim0[2]) {
    x2 <- x1 - cx * (1 - ct) - cy * st
    y2 <- y1 + cx * st - cy * (1 - ct)
    x0 <- round( x2 * ct + y2 * st)
    # もしくは x0 <- round( (x1 - cx) * ct + (y1 - cy) * st + cx)
    y0 <- round(-x2 * st + y2 * ct)
    # もしくは y0 <- round(-(x1 - cx) * st + (y1 - cy) * ct + cy)
    if (x0 < 1 || x0 > dim0[1] || y0 < 1 || y0 > dim0[2]) next
    g1[x1, y1, ,] <- g0[x0, y0, ,]
  }
}

# 移動量
bx <- 0
by <- -dim0[2]

# 垂直反転と平行移動
for (x1 in 1 : dim0[1]) {
  x0 <- x1 - bx
  if (x0 < 1 || x0 > dim0[1]) next
  for (y1 in 1 : dim0[2]) {
    y0 <- -y1 - by  # 垂直反転と平行移動
    if (y0 < 1 || y0 > dim0[2]) next
    g2[x1, y1, ,] <- g1[x0, y0, ,]
  }
}

# 配列→cimg変数
im.rotate <- as.cimg(g2)

# 同時に2枚並べるレイアウト
layout(t(1 : 2))

plot(im, interpolate = FALSE, main = "元の画像")
plot(im.rotate, interpolate = FALSE, main = "回転後の画像")

# レイアウトを元に戻す
layout(1)