Swift 实现图片转字符画的功能

本文介绍一个IOS APP , 将图片转换成ASCII字符画,使用Swift语言编写。

举个例子,我们使用著名的蕾娜照片作为原图片

Swift 实现图片转字符画的功能

经APP转换后形成的字符画,我们打印出来,效果如下:

Swift 实现图片转字符画的功能

放大她的脸部可以看到图像都是字符串组成的!

Swift 实现图片转字符画的功能

项目地址: https://github.com/ijoshsmith/swift-ascii-art

字符画原理

图像中的每个像素都对应到一个ASCII值,在这里显示为一个字符

Swift 实现图片转字符画的功能

图像中的每个像素都会被转换成一个中间值,如下所示:

Swift 实现图片转字符画的功能

让我们一步步来分析。

  • 首先,我们将一个像素颜色转换为一个灰度颜色。
    灰度颜色的强度(比如:亮度)是介于0和1的一个值,0代表黑色,1代表白色。
  • 接着,把每个颜色的强度值转换为ASCII字符。这对我来说,是最感兴趣的部分,
    AsciiPalette类实现了这部分算法,我们等一下分析。
  • 最后,将每行的ASCII字符合并在一起,再将多行字符串合并后就形成了:字符图

算法实现

AsciiArtist类实现了图像到字符画的转换,参考下图中的 31到 33行.

Swift 实现图片转字符画的功能

AsciiArtist 对象依赖PixelAsciiPalette类, 我们等下分析。

像素转换为灰度颜色

Pixel 类代表图像中的一个像素颜色,一个颜色有4个byte组成,
每个byte代表一个通道(red, green, blue, and alpha)。
AsciiArtist类通过Pixel类确定其颜色的强度值,把像素强度值转换为一个百分数,
让我们看看是怎么实现的:

Swift 实现图片转字符画的功能

上面代码中的 47 到49行,是标准的像素灰度化转换方法,如果你关心这部分原理,可以参考Grayscale

转换灰度颜色到ASCII字符

AsciiArtist类中的symbolFromIntensity 方法可以转换一个灰度颜色为一个ASCII字符,
我们根据转换后的强度值作为索引,在AsciiPalette对象的字符数组中找到对应的字符,
字符数组是根据颜色强度值从暗到亮排列的。
下面就是我们方法的实现:

Swift 实现图片转字符画的功能
symbol_from_intensity

那么问题是:我们要把哪些ASCII字符放在数组里,按什么样的顺序排列呢?

设计不良的字符数组,会输出不清晰的ASCII字符图:

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一个良好的字符数组,会生成非常清晰的效果:

Swift 实现图片转字符画的功能

我的目标是设计一个好的字符数组,使电脑可以绘制出清晰的字符图。
AsciiPalette 类将字符呈现为一个个图像,在白色的背景上绘制黑色的文本。
我们通过计算ASCII字符图像中白色像素的比率,对字符数组进行排序;白色像素越多,字符对应的强度值越大;空格字符(‘ ’)代表最高强度的值,因为它只包含白色像素,所以排在字符数组的最后。

Swift 实现图片转字符画的功能

AsciiPalette 类初始化需要一个 UIFont 对象作为参数, 因为选择不同的字体,字符的呈现效果不同,这会影响字符周围有多少白色像素。

源码地址: https://github.com/ijoshsmith/swift-ascii-art
本文译自:Creating ASCII art in functional Swift

本文出处:http://aswifter.com/2015/06/26/creating-ascii-art-in-functional-swift/
转载请在开头注明本文出处。

文/阳春面(简书作者)
原文链接:http://www.jianshu.com/p/19d609c79ee5
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