Apprenez-vous une astuce pour générer des images en utilisant des caractères ASCII

ASCII est un système de codage informatique basé sur l'alphabet latin, principalement utilisé pour afficher l'anglais moderne et d'autres langues d'Europe occidentale. En fait, les caractères ASCII peuvent non seulement être utilisés comme standard d'échange d'informations, mais également pour générer des images. Aujourd'hui, nous allons les présenter.

Il y a souvent des images composées de personnages sur Internet, comme celle-ci :

Pensez-y, plusieurs connaissances sont principalement utilisées ici, notamment :

• Analyser la couleur des pixels de l'image (Il est également communément appelé valeurs RVB)

• Décoloration

• Mappage des pixels sur les caractères

En tant que meilleur langage au monde, il est facile d'implémenter des fonctions intéressantes avec PHP. La mise en œuvre spécifique est expliquée ci-dessous.

1. Analyser la couleur des pixels dans l'image

Pour analyser la couleur des pixels dans l'image, nous devons comprendre le format de stockage de l'image. Ici, nous prenons les images BMP comme exemple. Quoi? Vous ne trouvez pas d'images BMP en ligne ? Utilisez simplement QQ pour prendre une capture d'écran et l'enregistrer au format BMP.

Les images BMP ne contiennent pas de données de pixels à partir du premier octet du fichier, mais chaque en-tête de fichier de 14 octets, qui stocke les méta-informations du fichier. À côté se trouve une structure d’en-tête d’image de 40 octets, qui stocke les méta-informations liées à l’image.

Il serait un peu trop ennuyeux de lister en détail chaque champ de la structure d'en-tête de fichier et d'en-tête d'image (voir l'annexe pour des informations détaillées sur l'en-tête). Pour analyser les pixels d'une image, vous n'avez besoin que de ces 4 informations :

• La taille globale du fichier image (3ème au 6ème octets du fichier)

• Où commencent les données de pixels dans le fichier ( 11 à 14 octets)

• La largeur et la hauteur de l'image (largeur : 19~22 octets, hauteur : 23~26 octets)

• Combien d'octets occupe un pixel de l'image (29~30 caractères section)

Si vous souhaitez analyser les données en binaire, vous pouvez utiliser unpack() combiné avec substr():

$data = file_get_contents('image.bmp');$ret = unpack('v/Vsize/v/v/VpixelStart/V/Vwidth/Vheight/v/vbytePerPixel/V*6',
    substr($data, 0x0, 54));/**
 * $ret的内容：
 * array (
 *     'size' => 706554,
 *     'pixelStart' => 54,
 *     'width' => 500,
 *     'height' => 471,
 *     'bytePerPixel' => 24,
 * );
 */

2 Obtenez la couleur des pixels et supprimez la couleur

Comme vous pouvez le savoir dans la section précédente. , nous voulons que pour les images traitées, les données de pixel commencent à partir du 54ème octet du fichier et chaque donnée de pixel occupe 24 bits. Parmi ces 24 bits, les valeurs de R (rouge), G (vert) et B (bleu) occupent chacune 8 bits (1 octet).

Si je veux obtenir la valeur RVB de la x-ème ligne et de la y-ème colonne de l'image, alors la position de la valeur RVB correspondante doit être calculée comme ceci :

像素(x, y)的 B 值偏移 = 像素数据开始位置 + 3 * (图片宽度 * x + y)
像素(x, y)的 G 值偏移 = 像素数据开始位置 + 3 * (图片宽度 * x + y) + 1
像素(x, y)的 R 值偏移 = 像素数据开始位置 + 3 * (图片宽度 * x + y) + 2

On trouve à partir de la formule que le les valeurs des trois couleurs primaires sont classées dans l'ordre BGR, ce qui n'est pas l'ordre RVB habituel.

Si vous suivez cette méthode et dessinez les pixels un par un sur une toile dans l'ordre, vous constaterez que l'image résultante est à l'envers. En effet, les informations sur les pixels de l'image sont stockées à l'envers. Le coin gauche est Il est en fait situé à la fin du fichier, donc si vous souhaitez obtenir une image simple, les données des pixels doivent être récupérées comme ceci :

像素(x, y)的 B 值偏移 = 文件大小 - 3 * (图片宽度 * x + y) - 3
像素(x, y)的 G 值偏移 = 文件大小 - 3 * (图片宽度 * x + y) - 2
像素(x, y)的 R 值偏移 = 文件大小 - 3 * (图片宽度 * x + y) - 1

La couleur du pixel est récupérée, mais l'ASCII final l'image est en noir et blanc. Comment supprimer la couleur ? Il existe de nombreux algorithmes pour supprimer les couleurs, voici le plus simple et le plus grossier :

新的R、G、B值 = [min(R, G, B) + max(R, G, B)] / 2;

Les pixels noir et blanc, R, V et B ont tous la même valeur. Cette valeur peut être appelée la luminosité du pixel

Enfin, l'opération de prise du pixel Il peut être défini comme une fonction :

function getPixelColor($x, $y) {
    global $width, $size, $data;
    $b = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 3]);
    $g = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 2]);
    $r = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 1]);
    return (min($r, $g, $b) + max($r, $g, $b)) >> 1;
}

3. Mappage pixel en caractère

Dans la dernière étape, nous devons convertir la profondeur de chaque pixel de l'image en caractères ascii. Les caractères ASCII eux-mêmes n'ont pas de nuances de couleurs. Mais si vous disposez "#" et "." en carrés de 100 x 100, visuellement "#" sera plus sombre que ".".

Nous pouvons prendre plusieurs caractères pour représenter la luminosité de différents pixels. Lorsque la luminosité d'un certain pixel est dans une certaine plage, remplacez-le par le niveau de caractères correspondant :

function getChar($colorValue) {
    $map = '@#mdohsy+/-:.` ';
    return $map[(int) ($colorValue / 18)];
}

Il y a une autre question : si chaque pixel est utilisé. Si un caractère est remplacé, l'image du caractère de sortie sera très volumineuse. Il est donc préférable d'utiliser un caractère pour remplacer les blocs de pixels NxN dans l'image d'origine. La luminosité de l'ensemble du bloc de pixels est la luminosité moyenne de chaque pixel du bloc.

Les problèmes ci-dessus ont été résolus. Enfin, prenez une photo du sourire de Mona Lisa pour tester :

L'effet n'est pas mauvais :-). Si le fond du terminal est blanc, la séquence de caractères représentant la luminosité peut être inversée :

// $map = '@#mdohsy+/-:.` ';
$map = ' `.:-/+yshodm#@'; // 反过来

附录

完整代码

<?php$data = file_get_contents(&#39;timg.bmp&#39;);$ret = unpack(&#39;v/Vsize/v/v/VpixelStart/V/Vwidth/Vheight/v/vbytePerPixel/V*6&#39;, substr($data, 0x0, 54));$size = $ret[&#39;size&#39;];$offset = $ret[&#39;pixelStart&#39;];$width = $ret[&#39;width&#39;];$height = $ret[&#39;height&#39;];$bitDepth = $ret[&#39;bytePerPixel&#39;];$pixelLenPerChar = 4;$charImgWidth = (int) ($width / $pixelLenPerChar);$charImgHeight = (int) ($height / $pixelLenPerChar);for ($i = 0; $i !== $charImgHeight; $i++) {    $buf = &#39;&#39;;    for ($j = 0; $j !== $charImgWidth; $j++) {        $sum = 0;        for ($k = 0; $k !== $pixelLenPerChar; $k++) {            for ($l = 0; $l !== $pixelLenPerChar; $l++) {                $sum += getPixelColor($pixelLenPerChar * $i + $k, $pixelLenPerChar * $j + $l);
            }
        }        $sum = (int) ($sum / $pixelLenPerChar / $pixelLenPerChar);        $buf = getChar($sum) . $buf;
    }    echo $buf . PHP_EOL;
}function getPixelColor($x, $y) {
    global $width, $size, $data;    $b = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 3]);    $g = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 2]);    $r = ord($data[$size - 3 * ($width * $x + $y) - 1]);    return (min($r, $g, $b) + max($r, $g, $b)) >> 1;
}function getChar($colorValue) {
    $map = &#39;@#mdohsy+/-:.` &#39;;    return $map[(int) ($colorValue / 18)];
}

BMP文件头格式

偏移	大小（字节）	含义	本文中图片示例值
0	2	固定为”BM”两个字符的编码	0x42 0x4d
2	4	文件大小	0x000ac7fa
6	4	保留字段，一般为 0	0x00000000
10	4	像素数据起始处偏移	0x00000036

BMP图片头格式

偏移	大小（字节）	含义	本文中图片示例值
14	4	图片头的大小（字节）	0x00000028
18	4	图片的宽度	0x000001f4
22	4	图片的高度	0x000001d7
26	2	图像的帧数（静态图都是1）	0x0001
28	2	一个像素占的比特位数	0x0018
30	4	保留字段，一般为 0	0x000000
34	4	像素数据占用的总字节数	0x000ac7c4
38	4	保留字段，一般为 0	0x000000
42	4	保留字段，一般为 0	0x000000
46	4	保留字段，一般为 0	0x000000
50	4	保留字段，一般为 0	0x000000

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