如何使用Python代碼制作動態鞭炮

這篇文章給大家分享的是有關如何使用Python代碼制作動態鞭炮的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

效果如下所示：

動態鞭炮的基本原理是：將一個錄制好的鞭炮視頻以字符畫的形式復現，基本步驟是幀采樣 → 逐幀轉換為字符畫 → 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自動創建)。函數輸入vp是openCV視頻句柄，輸出number是轉換的圖片數。

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 將圖片轉為字符畫

2.1 創建像素-字符索引

函數輸入像素RGBA值，輸出對應的字符碼。其原理是將字符均勻地分布在整個灰度范圍內，像素灰度值落在哪個區間就對應哪個字符碼。字符碼可以參考 ASCII碼

ASCII 碼使用指定的7 位或8 位二進制數組合來表示128 或256 種可能的字符。標準ASCII 碼也叫基礎ASCII碼，使用7 位二進制數（剩下的1位二進制為0）來表示所有的大寫和小寫字母，數字0 到9、標點符號，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)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）等；ASCII值為8、9、10 和13 分別轉換為退格、制表、換行和回車字符。它們并沒有特定的圖形顯示，但會依不同的應用程序，而對文本顯示有不同的影響。

RGBA是代表Red(紅色)、Green(綠色)、Blue(藍色)和Alpha的色彩空間，Alpha通道一般用作不透明度參數。如果一個像素的alpha通道數值為0%，那它就是完全透明的，而數值為100%則意味著一個完全不透明的像素（傳統的數字圖像）。gray=0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b是RGB轉為灰度值的經驗公式，人眼對綠色更敏感。

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 將圖片逐像素轉換為字符

核心代碼如下，遍歷圖片的每個像素

    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

輸入參數vp是openCV視頻句柄，number是幀數，savePath是視頻保存路徑，函數中 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前的文件。

def img2Video(vp, number, savePath):
    videoFourcc = VideoWriter_fourcc(*"MP42")  # 設置視頻編碼器
    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: 將視頻逐幀轉換為圖片
* @param[in]: vp -> openCV視頻句柄
* @retval: number -> 轉換的圖片數
'''
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)

    # 對圖像幀逐像素轉化為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: 將視頻轉換為ASCII圖像集
* @param[in]: number -> 幀數
* @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
* @param[in]: savePath -> 視頻保存路徑
* @retval: None
'''  
def img2Video(vp, number, savePath):
    videoFourcc = VideoWriter_fourcc(*"MP42")  # 設置視頻編碼器
    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()

感謝各位的閱讀！關于“如何使用Python代碼制作動態鞭炮”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！