如何使用Python代码制作动态鞭炮(python,开发技术)

效果如下所示：

动态鞭炮的基本原理是：将一个录制好的鞭炮视频以字符画的形式复现，基本步骤是帧采样 → 逐帧转换为字符画 → 字符画合成视频。下面开始吧！

1 视频帧采样

函数如下所示，主要功能是将视频的图像流逐帧保存到特定的缓存文件夹中(若该文件夹不存在会自动创建)。函数输入vp是openCV视频句柄，输出number是转换的图片数。

defvideo2Pic(vp):number=0ifvp.isOpened():r,frame=vp.read()ifnotos.path.exists('cachePic'):os.mkdir('cachePic')os.chdir('cachePic')else:r=Falsewhiler:number+=1cv2.imwrite(str(number)+'.jpg',frame)r,frame=vp.read()os.chdir("..")returnnumber

2 将图片转为字符画

2.1 创建像素-字符索引

函数输入像素RGBA值，输出对应的字符码。其原理是将字符均匀地分布在整个灰度范围内，像素灰度值落在哪个区间就对应哪个字符码。字符码可以参考 ASCII码

ASCII 码使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。标准ASCII 码也叫基础ASCII码，使用7 位二进制数（剩下的1位二进制为0）来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。其中：0～31及127(共33个)是控制字符或通信专用字符（其余为可显示字符），如控制符：LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BS（退格)、BEL（响铃）等；通信专用字符：SOH（文头）、EOT（文尾）、ACK（确认）等；ASCII值为8、9、10 和13 分别转换为退格、制表、换行和回车字符。它们并没有特定的图形显示，但会依不同的应用程序，而对文本显示有不同的影响。

RGBA是代表Red(红色)、Green(绿色)、Blue(蓝色)和Alpha的色彩空间，Alpha通道一般用作不透明度参数。如果一个像素的alpha通道数值为0%，那它就是完全透明的，而数值为100%则意味着一个完全不透明的像素（传统的数字图像）。gray=0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b是RGB转为灰度值的经验公式，人眼对绿色更敏感。

defcolor2Char(r,g,b,alpha=256):imgChar=list("#RMNHQODBWGPZ*@$C&98?32I1>!:-;.")ifalpha:gray=int(0.2126*r+0.7152*g+0.0722*b)unit=256/len(imgChar)returnimgChar[int(gray/unit)]else:return''

2.2 将图片逐像素转换为字符

核心代码如下，遍历图片的每个像素

img=Image.open(imagePath).convert('RGB').resize((imgWidth,imgHeight),Image.NEAREST)foriinrange(imgHeight):forjinrange(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])iflen(pixel)==4else\txt+color2Char(pixel[0],pixel[1],pixel[2])txt+='\n'color.append((255,255,255))

3 将字符图像合成视频

输入参数vp是openCV视频句柄，number是帧数，savePath是视频保存路径，函数中 MP42 是可以生成较小并且较小的视频文件的编码方式，其他类似的还有isom、mp41、avc1、qt等，表示“最好”基于哪种格式来解析当前的文件。

defimg2Video(vp,number,savePath):videoFourcc=VideoWriter_fourcc(*"MP42")#设置视频编码器asciiImgPathList=['cacheChar'+r'/{}.jpg'.format(i)foriinrange(1,number+1)]asciiImgTemp=Image.open(asciiImgPathList[1]).sizevideoWritter=VideoWriter(savePath,videoFourcc,vp.get(cv2.CAP_PROP_FPS),asciiImgTemp)forimagePathinasciiImgPathList:videoWritter.write(cv2.imread(imagePath))videoWritter.release()

4 完整代码

importcv2fromPILimportImage,ImageFont,ImageDrawimportosfromcv2importVideoWriter,VideoWriter_fourcc'''*@breif:将像素颜色转换为ASCII字符*@param[in]:像素RGBA值*@retval:字符'''defcolor2Char(r,g,b,alpha=256):imgChar=list("#RMNHQODBWGPZ*@$C&98?32I1>!:-;.")ifalpha:gray=int(0.2126*r+0.7152*g+0.0722*b)unit=256/len(imgChar)returnimgChar[int(gray/unit)]else:return'''''*@breif:将视频逐帧转换为图片*@param[in]:vp->openCV视频句柄*@retval:number->转换的图片数'''defvideo2Pic(vp):number=0ifvp.isOpened():r,frame=vp.read()ifnotos.path.exists('cachePic'):os.mkdir('cachePic')os.chdir('cachePic')else:r=Falsewhiler:number+=1cv2.imwrite(str(number)+'.jpg',frame)r,frame=vp.read()os.chdir("..")returnnumber'''*@breif:将图片逐像素转换为ASCII字符*@param[in]:imagePath->图片路径*@param[in]:index->图片索引*@retval:None'''defimg2Char(imagePath,index):#初始化txt,color,font='',[],ImageFont.load_default().fontimgWidth,imgHeight=Image.open(imagePath).sizeasciiImg=Image.new("RGB",(imgWidth,imgHeight),(255,255,255))drawPtr=ImageDraw.Draw(asciiImg)imgWidth,imgHeight=int(imgWidth/6),int(imgHeight/15)#对图像帧逐像素转化为ASCII字符并记录RGB值img=Image.open(imagePath).convert('RGB').resize((imgWidth,imgHeight),Image.NEAREST)foriinrange(imgHeight):forjinrange(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])iflen(pixel)==4else\txt+color2Char(pixel[0],pixel[1],pixel[2])txt+='\n'color.append((255,255,255))#绘制ASCII字符画并保存x,y=0,0fontW,fontH=font.getsize(txt[1])fontH*=1.37foriinrange(len(txt)):if(txt[i]=='\n'):x+=fontHy=-fontWdrawPtr.text((y,x),txt[i],fill=color[i])y+=fontWos.chdir('cacheChar')asciiImg.save(str(index)+'.jpg')os.chdir("..")'''*@breif:将视频转换为ASCII图像集*@param[in]:number->帧数*@retval:None'''defvideo2Char(number):ifnotos.path.exists('cacheChar'):os.mkdir('cacheChar')img_path_list=['cachePic'+r'/{}.jpg'.format(i)foriinrange(1,number+1)]task=0forimagePathinimg_path_list:task+=1img2Char(imagePath,task)'''*@breif:将图像合成视频*@param[in]:vp->openCV视频句柄*@param[in]:number->帧数*@param[in]:savePath->视频保存路径*@retval:None'''defimg2Video(vp,number,savePath):videoFourcc=VideoWriter_fourcc(*"MP42")#设置视频编码器asciiImgPathList=['cacheChar'+r'/{}.jpg'.format(i)foriinrange(1,number+1)]asciiImgTemp=Image.open(asciiImgPathList[1]).sizevideoWritter=VideoWriter(savePath,videoFourcc,vp.get(cv2.CAP_PROP_FPS),asciiImgTemp)forimagePathinasciiImgPathList: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()