快捷導(dǎo)航

?Python?代碼制作動(dòng)態(tài)鞭炮

更新時(shí)間：2022年01月26日 17:55:53 作者：FrigidWinter?

這篇文章主要介紹了?Python?代碼制作動(dòng)態(tài)鞭炮，將一個(gè)錄制好的鞭炮視頻以字符畫的形式復(fù)現(xiàn)，基本步驟是幀采樣?→?逐幀轉(zhuǎn)換為字符畫?→?字符畫合成視頻，下面來看看具體的實(shí)現(xiàn)步驟吧，需要的小伙伴可以參考一下

當(dāng)初人們?nèi)贾穸?，是為了?qū)嚇危害人們的山魈。據(jù)說山魈最怕火光和響聲，所以每到除夕，人們便“燃竹而爆”，把山魈嚇跑。這樣年復(fù)一年，便形成了過年放鞭炮、點(diǎn)紅燭、敲鑼打鼓歡慶新春的年俗。

新年新氣象，今天就用代碼來制作一個(gè) 動(dòng)態(tài)鞭炮，

效果如下所示：

動(dòng)態(tài)鞭炮的基本原理是：將一個(gè)錄制好的鞭炮視頻以字符畫的形式復(fù)現(xiàn)，基本步驟是幀采樣 → 逐幀轉(zhuǎn)換為字符畫 → 字符畫合成視頻。下面開始吧！

1 視頻幀采樣

函數(shù)如下所示，主要功能是將視頻的圖像流逐幀保存到特定的緩存文件夾中(若該文件夾不存在會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建)。函數(shù)輸入vp是openCV視頻句柄，輸出number是轉(zhuǎn)換的圖片數(shù)。

def video2Pic(vp):
? ? number = 0
? ? if vp.isOpened():
? ? ? ? r,frame = vp.read()
? ? ? ? if not os.path.exists('cachePic'):
? ? ? ? ? ? os.mkdir('cachePic')
? ? ? ? os.chdir('cachePic')
? ? else:
? ? ? ? r = False
? ? while r:
? ? ? ? number += 1
? ? ? ? cv2.imwrite(str(number)+'.jpg',frame)
? ? ? ? r,frame = vp.read()
? ? os.chdir("..")
? ? return number

2 將圖片轉(zhuǎn)為字符畫

2.1 創(chuàng)建像素-字符索引

函數(shù)輸入像素RGBA值，輸出對(duì)應(yīng)的字符碼。其原理是將字符均勻地分布在整個(gè)灰度范圍內(nèi)，像素灰度值落在哪個(gè)區(qū)間就對(duì)應(yīng)哪個(gè)字符碼。字符碼可以參考 ASCII碼

ASCII 碼使用指定的7 位或8 位二進(jìn)制數(shù)組合來表示128 或256 種可能的字符。標(biāo)準(zhǔn)ASCII 碼也叫基礎(chǔ)ASCII碼，使用7 位二進(jìn)制數(shù)（剩下的1位二進(jìn)制為0）來表示所有的大寫和小寫字母，數(shù)字0 到9、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，以及在美式英語中使用的特殊控制字符。其中：0～31及127(共33個(gè))是控制字符或通信專用字符（其余為可顯示字符），如控制符：LF（換行）、CR（回車）、FF（換頁）、DEL（刪除）、BS（退格)、BEL（響鈴）等；通信專用字符：SOH（文頭）、EOT（文尾）、ACK（確認(rèn)）等；ASCII值為8、9、10 和13 分別轉(zhuǎn)換為退格、制表、換行和回車字符。它們并沒有特定的圖形顯示，但會(huì)依不同的應(yīng)用程序，而對(duì)文本顯示有不同的影響。

RGBA是代表Red(紅色)、Green(綠色)、Blue(藍(lán)色)和Alpha的色彩空間，Alpha通道一般用作不透明度參數(shù)。如果一個(gè)像素的alpha通道數(shù)值為0%，那它就是完全透明的，而數(shù)值為100%則意味著一個(gè)完全不透明的像素（傳統(tǒng)的數(shù)字圖像）。gray=0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b是RGB轉(zhuǎn)為灰度值的經(jīng)驗(yàn)公式，人眼對(duì)綠色更敏感。

def color2Char(r,g,b,alpha = 256):
? ? imgChar= list("#RMNHQODBWGPZ*@$C&98?32I1>!:-;. ")
? ? if alpha:
? ? ? gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
? ? ? unit = 256 / len(imgChar)
? ? ? return imgChar[int(gray / unit)]
? ? else:
? ? ? return ''

2.2 將圖片逐像素轉(zhuǎn)換為字符

核心代碼如下，遍歷圖片的每個(gè)像素

? ? img = Image.open(imagePath).convert('RGB').resize((imgWidth, imgHeight),Image.NEAREST)
? ? for i in range(imgHeight):
? ? ? ? for j in range(imgWidth):
? ? ? ? ? ? pixel = img.getpixel((j, i))
? ? ? ? ? ? color.append((pixel[0],pixel[1],pixel[2]))
? ? ? ? ? ? txt = txt + color2Char(pixel[0], pixel[1], pixel[2], pixel[3]) if len(pixel) == 4 else \
? ? ? ? ? ? ? ? ? txt + color2Char(pixel[0], pixel[1], pixel[2])?
? ? ? ? txt += '\n'
? ? ? ? color.append((255,255,255))

3 將字符圖像合成視頻

輸入?yún)?shù)vp是openCV視頻句柄，number是幀數(shù)，savePath是視頻保存路徑，函數(shù)中 MP42 是可以生成較小并且較小的視頻文件的編碼方式，其他類似的還有isom、mp41、avc1、qt等，表示“最好”基于哪種格式來解析當(dāng)前的文件。

def img2Video(vp, number, savePath):
? ? videoFourcc = VideoWriter_fourcc(*"MP42") ?# 設(shè)置視頻編碼器
? ? asciiImgPathList = ['cacheChar' + r'/{}.jpg'.format(i) for i in range(1, number + 1)]
? ? asciiImgTemp = Image.open(asciiImgPathList[1]).size
? ? videoWritter= VideoWriter(savePath, videoFourcc, vp.get(cv2.CAP_PROP_FPS), asciiImgTemp)
? ? for imagePath in asciiImgPathList:
? ? ? ? videoWritter.write(cv2.imread(imagePath))
? ? videoWritter.release()

4 完整代碼

import cv2?
from PIL import Image,ImageFont,ImageDraw
import os
from cv2 import VideoWriter, VideoWriter_fourcc

'''
* @breif: 將像素顏色轉(zhuǎn)換為ASCII字符
* @param[in]: 像素RGBA值
* @retval: 字符
'''
def color2Char(r,g,b,alpha = 256):
? ? imgChar = list("#RMNHQODBWGPZ*@$C&98?32I1>!:-;. ")
? ? if alpha:
? ? ? gray = int(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b)
? ? ? unit = 256 / len(imgChar)
? ? ? return imgChar[int(gray / unit)]
? ? else:
? ? ? return ''
?
'''
* @breif: 將視頻逐幀轉(zhuǎn)換為圖片
* @param[in]: vp -> openCV視頻句柄
* @retval: number -> 轉(zhuǎn)換的圖片數(shù)
'''
def video2Pic(vp):
? ? number = 0
? ? if vp.isOpened():
? ? ? ? r,frame = vp.read()
? ? ? ? if not os.path.exists('cachePic'):
? ? ? ? ? ? os.mkdir('cachePic')
? ? ? ? os.chdir('cachePic')
? ? else:
? ? ? ? r = False
? ? while r:
? ? ? ? number += 1
? ? ? ? cv2.imwrite(str(number)+'.jpg',frame)
? ? ? ? r,frame = vp.read()
? ? os.chdir("..")
? ? return number
?
'''
* @breif: 將圖片逐像素轉(zhuǎn)換為ASCII字符
* @param[in]: imagePath -> 圖片路徑
* @param[in]: index -> 圖片索引
* @retval: None
'''
def img2Char(imagePath, index):
? ? # 初始化
? ? txt, color, font = '', [], ImageFont.load_default().font
? ? imgWidth, imgHeight = Image.open(imagePath).size
? ? asciiImg = Image.new("RGB",(imgWidth, imgHeight), (255,255,255))
? ? drawPtr = ImageDraw.Draw(asciiImg)
? ? imgWidth, imgHeight = int(imgWidth / 6), int(imgHeight / 15)

? ? # 對(duì)圖像幀逐像素轉(zhuǎn)化為ASCII字符并記錄RGB值
? ? img = Image.open(imagePath).convert('RGB').resize((imgWidth, imgHeight),Image.NEAREST)
? ? for i in range(imgHeight):
? ? ? ? for j in range(imgWidth):
? ? ? ? ? ? pixel = img.getpixel((j, i))
? ? ? ? ? ? color.append((pixel[0],pixel[1],pixel[2]))
? ? ? ? ? ? txt = txt + color2Char(pixel[0], pixel[1], pixel[2], pixel[3]) if len(pixel) == 4 else \
? ? ? ? ? ? ? ? ? txt + color2Char(pixel[0], pixel[1], pixel[2])?
? ? ? ? txt += '\n'
? ? ? ? color.append((255,255,255))
? ??
? ? # 繪制ASCII字符畫并保存
? ? x, y = 0,0
? ? fontW, fontH = font.getsize(txt[1])
? ? fontH *= 1.37
? ? for i in range(len(txt)):
? ? ? ? if(txt[i]=='\n'):
? ? ? ? ? ? x += fontH
? ? ? ? ? ? y = -fontW
? ? ? ? drawPtr.text((y,x), txt[i], fill=color[i])
? ? ? ? y += fontW
? ? os.chdir('cacheChar')
? ? asciiImg.save(str(index)+'.jpg')
? ? os.chdir("..")

'''
* @breif: 將視頻轉(zhuǎn)換為ASCII圖像集
* @param[in]: number -> 幀數(shù)
* @retval: None
'''?
def video2Char(number):
? ? if not os.path.exists('cacheChar'):
? ? ? ? os.mkdir('cacheChar')
? ? img_path_list = ['cachePic' + r'/{}.jpg'.format(i) for i in range(1, number + 1)]?
? ? task = 0
? ? for imagePath in img_path_list:
? ? ? ? task += 1
? ? ? ? img2Char(imagePath, task)

'''
* @breif: 將圖像合成視頻
* @param[in]: vp -> openCV視頻句柄
* @param[in]: number -> 幀數(shù)
* @param[in]: savePath -> 視頻保存路徑
* @retval: None
''' ?
def img2Video(vp, number, savePath):
? ? videoFourcc = VideoWriter_fourcc(*"MP42") ?# 設(shè)置視頻編碼器
? ? asciiImgPathList = ['cacheChar' + r'/{}.jpg'.format(i) for i in range(1, number + 1)]
? ? asciiImgTemp = Image.open(asciiImgPathList[1]).size
? ? videoWritter= VideoWriter(savePath, videoFourcc, vp.get(cv2.CAP_PROP_FPS), asciiImgTemp)
? ? for imagePath in asciiImgPathList:
? ? ? ? videoWritter.write(cv2.imread(imagePath))
? ? videoWritter.release()
? ??
if __name__ == '__main__':?
? videoPath = 'test.mp4'
? savePath = 'new.avi'
? vp = cv2.VideoCapture(videoPath)
? number = video2Pic(vp)
? video2Char(number)
? img2Video(vp, number, savePath)
? vp.release()

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