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ezshine
V2EX  ›  程序员

使用 Javascript 制作 BadApple 字符画视频

  •  7      
  •   ezshine ·
    ezshine · 2021-04-30 09:09:17 +08:00 · 2295 次点击
    这是一个创建于 1302 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    badapple

    本文配有视频：点击播放视频

    结合文章一起看效果更好！

    写作的背景

    是这样的，最近有 B 站的小伙伴在我某个视频下评论，让我分享一下，这个BadApple动态效果怎么做。好家伙，我开始还不知道 badapple 是什么，结果我一看，so easy~。

    image.png

    不过，既然有小伙伴提出了这个问题，我就写一个完整教程，下次再有小伙伴问，直接看这篇，保管你用任何语言，任何框架都做得出来。

    先拆解需求

    1. 播放视频
    2. 将视频每一帧的画面转为点阵 /像素 RGB 值
    3. 将 RGB 转灰度值
    4. 按照灰度值填充字符

    需求很简单，稍微复杂的部分只有 RGB 转灰度，那我们直接开撸代码，使用vanilla.js框架(这是个梗，不明白的话自己搜)来完成开发。

    1. 播放视频

    使用 JS 创建一个video标签，并为它设置视频源路径

    var videoDom = document.createElement("video");
videoDom.src = "./video/badapple.mp4";
videoDom.style.width = "900px";
videoDom.style.height = "675px";

    由于我们最终的效果并不需要看到这个视频原画面，所以我们也不用将这个dom添加到网页body当中去。

    添加一个控制视频播放和暂停的按钮

    var btnPlayAndPause = document.createElement("div");
btnPlayAndPause.style.color = "#fff";
btnPlayAndPause.style.textAlign = "center";
btnPlayAndPause.style.position = "absolute";
btnPlayAndPause.style.top = btnPlayAndPause.style.left = "0px";
btnPlayAndPause.style.width = videoDom.style.width;
btnPlayAndPause.style.height = btnPlayAndPause.style.lineHeight = videoDom.style.height;
btnPlayAndPause.style.cursor = "pointer";
btnPlayAndPause.style.fontSize = "30px";
btnPlayAndPause.style.zIndex = 2;
btnPlayAndPause.innerText = "play";
document.body.appendChild(btnPlayAndPause);

    当按钮点击的时候，切换videoDom的播放 /暂停状态

    btnPlayAndPause.addEventListener("click",function(){
        if(btnPlayAndPause.innerText === "play"){
                videoDom.play();
        }else{
                videoDom.pause();
        }
})

    监听videoDom的canplay事件，并渲染第一帧

    videoDom.addEventListener('canplay',function(){
    renderVideoFrame(videoDom);
});

    监听videoDom的play（播放），pause（暂停），stop（停止）事件在播放时启动字符画面渲染，暂停或停止时也停止掉字符画面渲染。

    videoDom.addEventListener('play',function(){
    console.log("开始播放");
    btnPlayAndPause.innerText = "";

    startRender();
});

//监听播放结束
videoDom.addEventListener('pause',function(){
    console.log("播放暂停");
    btnPlayAndPause.innerText = "play";

    stopRender();
}); 

//监听播放结束
videoDom.addEventListener('ended',function(){
    console.log("播放结束");
    btnPlayAndPause.innerText = "play";

    stopRender();
});

    画面渲染的绘制频率和浏览器的绘制频率保持一致，这样不会丢掉任何一个画面，但算力消耗会更大。

    var timerId;
function startRender() {
        timerId = requestAnimationFrame(updateRender);
}
function updateRender(){
        renderVideoFrame(videoDom);
        timerId = requestAnimationFrame(updateRender);
}
function stopRender(){
        cancelAnimationFrame(timerId);
}

    2. 将视频每一帧的画面转为点阵 /像素 RGB 值

    这里我们要利用html5的canvas标签，首先将视频的画面原封不动的绘制到canvas上。

    function renderVideoFrame(videoDom) {
    var videoSize = {width:parseFloat(videoDom.videoWidth),height:parseFloat(videoDom.videoHeight)};

    var canvas = document.querySelector("#canvas");
    if(!canvas){
            canvas = document.createElement("canvas");
            canvas.id = "canvas";
            canvas.style.width = videoDom.style.width;
            canvas.style.height = videoDom.style.height;
            canvas.style.position = "absolute";
            canvas.style.zIndex = 1;
            canvas.style.left = canvas.style.top = "0";
            canvas.width = videoSize.width;
            canvas.height = videoSize.height;

            document.body.appendChild(canvas);
    }

    const ctx = canvas.getContext("2d");

    ctx.drawImage(videoDom, 0, 0, videoSize.width, videoSize.height);
}

    注意看我这里做了判断，只在场景上没有指定canvas的时候，才创建它。

    接着通过context的drawImage方法，将视频绘制到场景上，现在我们body虽然没有video标签，但我们也能看到视频了。

    image.png

    接着我们再通过context的getImageData方法，获得画布里的全部点阵 /像素数据。

    var imgData = ctx.getImageData(0, 0, videoSize.width, videoSize.height).data;

    这是一个庞大的数组，数组的长度由width*height*4（宽度 x 高度 x4 ）组成，4 代表 RGBA 四个值。

    //如果这个画布是宽 2 个像素，高 1 个像素的话，那么 getImageData 获得数组结构如下
[r,g,b,a,r,g,b,a]

    这个理解了之后我们来看如何获得指定位置的RGBA值。

    for (var h = 0; h < videoSize.height; h++) {
    for(var w = 0; w < videoSize.width; w++){
            var position = (videoSize.width * h + w) * 4;
            var r = imgData[position], g = imgData[position + 1], b = imgData[position + 2];
    }
}

    通过画布宽度和高度的两次for循环，换算得出所有点阵 /像素在数组中的起始序号。

    • r = imgData[position]
    • g = imgData[position + 1]
    • b = imgData[position + 2]

    大家可以看到，一块 200x300 的画布=6 万个点阵=长度为 24 万的数组，我们肯定不能按照像素 1：1 来绘制，这样运算量过大，并且绘制出来的效果也不好，你根本看不清文字内容。

    所以我们要加入一个间隔，比如1：12，这样运算量大大减少，但是绘制出来的精度也会降低。

    2021-04-19 16_09_36.gif

    实现这个效果我们不需要alpha，接下来的重头戏是把 RGB 转为灰度值，灰度值再转化为笔画密度的文字，比如黑色的像素块我们就用猿这个字来替换。

    3. RGB 转灰度值

    我采用了文中所列的第二种方法

    Gray = (R*30 + G*59 + B*11 + 50) / 100 - 0.5

    这个值在0.5-255.5之间

    4. 按照灰度值填充字符

    首先我们要建立一个灰度字符数组，按照笔画密度 /视觉灰度（从高到低）排列，最后留一个空白字符去表现纯白色。

    var asciiList = ['猿','帅','老','大', '　'];

    将灰度值转为字符数组的序号，使用Math.min方法来确保序号不会越界

    var i = Math.min(asciiList.length-1,parseInt(gray / (255 / asciiList.length)));

    总结

    这是一个自我接触计算机以来就知道的特效，我的职业历史上也用各种语言分别实现过。其实拆解需求后，核心就是获取画面点阵信息，RGB 数据转灰度或者二值化（仅黑白两色）。再根据灰度信息替换为字符即可。

    希望我的这篇教程让你彻底学会，以后不管用什么语言，什么环境，找到对应的 API，都能开发出来这个效果。

    One More Thing

    照我以往的风格，我也将这个特效代码做了个收藏夹的版本，B 站任意视频都可以用这个效果来播放~

    javascript:!(function(){console.log("badapple effect enabled");function renderVideoFrame(videoDom){var asciiList=['猿','帅','老','大','　'];var scale=parseInt(videoDom.videoHeight/parseFloat($(videoDom).css("height")));var gap=12/scale;console.log(scale);var videoSize={width:parseFloat(videoDom.videoWidth/scale),height:parseFloat(videoDom.videoHeight/scale)};var canvas=document.querySelector("#badapplecanvas");if(!canvas){canvas=document.createElement("canvas");canvas.id="badapplecanvas";canvas.style.width=videoDom.style.width;canvas.style.height=videoDom.style.height;canvas.style.position="absolute";canvas.style.background="#fff";canvas.style.zIndex=999;canvas.style.top="0";canvas.style.left=(parseFloat($(videoDom).css("width"))-videoSize.width)/2+"px";canvas.width=videoSize.width;canvas.height=videoSize.height;videoDom.parentElement.appendChild(canvas)}const ctx=canvas.getContext("2d");ctx.drawImage(videoDom,0,0,videoSize.width,videoSize.height);var imgData=ctx.getImageData(0,0,videoSize.width,videoSize.height).data;ctx.clearRect(0,0,videoSize.width,videoSize.height);ctx.font=gap+"px Verdana";for(var h=0;h<videoSize.height;h+=gap){for(var w=0;w<videoSize.width;w+=gap){var position=(videoSize.width*h+w)*4;var r=imgData[position],g=imgData[position+1],b=imgData[position+2];var gray=(r*30+g*59+b*11+50)/100;var i=Math.min(asciiList.length-1,parseInt(gray/(255/asciiList.length)));ctx.fillText(asciiList[i],w,h)}}}var videoDom=document.querySelector("video");videoDom.style.display="none";videoDom.addEventListener('canplay',function(){renderVideoFrame(videoDom)});videoDom.addEventListener('play',function(){console.log("开始播放");startRender()});videoDom.addEventListener('pause',function(){console.log("播放暂停");stopRender()});videoDom.addEventListener('ended',function(){console.log("播放结束");stopRender()});var timerId;function startRender(){timerId=requestAnimationFrame(updateRender)}function updateRender(){renderVideoFrame(videoDom);timerId=requestAnimationFrame(updateRender)}function stopRender(){cancelAnimationFrame(timerId)}})()

    新建一个网页书签，把以上代码复制粘贴到网址中，名称随便取。打开任意 B 站视频页，点击该书签，即可开启字符画播放模式，快试试吧...

    image.png

  • yle
  • var
  • videosize
  • width
    11 条回复  •  2021-05-01 22:31:43 +08:00
    10bkill1p
        1
    10bkill1p  
       2021-04-30 09:17:34 +08:00
    好文帮顶，学习一下，对于 canvas 知之甚少
    hsfzxjy
        2
    hsfzxjy  
       2021-04-30 10:32:26 +08:00 via Android
    有屏幕就有 bad apple /doge
    ezshine
        3
    ezshine  
    OP
       2021-04-30 10:38:07 +08:00   ❤️ 1
    @hsfzxjy 有人的地方就有越共 /doge
    nekoyaki
        4
    nekoyaki  
       2021-04-30 11:03:09 +08:00
    我草，车万厨！
    kop1989
        5
    kop1989  
       2021-04-30 11:06:01 +08:00
    非常好的文章，感谢分享。
    对画布的理解+1
    w3313003
        6
    w3313003  
       2021-04-30 11:49:58 +08:00
    学习了
    DIYgods
        7
    DIYgods  
       2021-04-30 12:31:12 +08:00
    巧了，我用 B 站的高级弹幕做过 https://www.bilibili.com/video/BV1uW411e7gt
    xz410236056
        8
    xz410236056  
       2021-04-30 14:33:00 +08:00
    有屏幕的地方就有烂苹果
    ezshine
        9
    ezshine  
    OP
       2021-04-30 14:50:29 +08:00
    @DIYgods 你这个更加🐂🍺！佩服！竟然是弹幕，好想法！互粉一下吧~
    orzorzorzorz
        10
    orzorzorzorz  
       2021-04-30 20:48:48 +08:00
    建议加入车万版，等一手 v2 车万同人在线高并发、高可用、精妙抓手赋能并推动个人思考沉淀发展的精致同人作，各路 HR 在线发情，性感 leader 风骚发牌。

    不过楼主这个真厉害了，实在是吾辈楷模。 :doge
    ysc3839
        11
    ysc3839  
       2021-05-01 22:31:43 +08:00 via Android
    @DIYgods 当年见到高级弹幕时，我是想用里面的 path 功能做个类似的，不过印象中因为 path 有某些限制，后面也没改进，就放弃了……
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