Swift 实现图片转字符画的功能

Posted 2020-07-28 brave-sailor

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

经APP转换后形成的字符画，我们打印出来，效果如下：

放大她的脸部可以看到图像都是字符串组成的！

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。

图像中的每个像素都会被转换成一个中间值，如下所示：

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.

AsciiArtist 对象依赖Pixel和 AsciiPalette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：

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：

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：

一个良好的字符数组，会生成非常清晰的效果：

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。

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