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Rust Wasm 图片转 ASCII 艺术

原创 数据库开发技术 作者:Rust语言中文社区 时间:2022-08-23 22:19:56 0 删除 编辑

有一些隐藏在代码中的 ASCII 有意思的图片,如:

/* _
_ooOoo_
o8888888o 88" . "88
(| -_- |)
O\ = /O
____/
`---'\____
.' \\| |// `
.
/ \\||| : |||// \
/ _||||| -:- |||||_ \
| | \\\ - /'| | |
| \_| `\`---'/
/ |_/ |
\ .-\__ `-. -'__/-. /
___`
. .' /--.--\ `. .'___
."" '< `.___\_<|>_/___.' _> \"".
| | : `- \`. ;`. _/; .'/ / .' ; |
\ \ `-. \_\_`. _.'_/_/ -' _.' /
================-.`___`-.__\ \___ /__.-'
_.'_.-'================ `=--=-'

佛祖保佑 永无BUG 永不宕机
*/

可以把一些有意思的图片转成 ASCII 艺术图,嵌到代码中,或者 log 中。

整体原理比较简单,这里用 Rust Wasm 实现一下。

1. 原理

先简单说一下原理。

  1. RGB 图片转成灰度图片。

  2. 准备一些不同密度的 ASCII 字符。

  3. 遍历灰度图片像素,根据亮度值 替换相应的 ASCII 字符。

这里主要说一下灰度的处理过程。

1.1 灰度处理

灰度和彩色图片的区别就是 R=G=B。

关于灰度值的计算,有 3 种主流方式:

  • 最大值法:Max(R, G, B)。

  • 平均值法:(R + G + B) / 3。

  • 加权平均值法:

    • 0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B

    • 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B

    • Math.sqrt( (0.299 * R) ** 2 + (0.587 * G) ** 2 + (0.114 * B) ** 2 )

效果如下图所示 (演示地址):

这里在 Rust 中用的是加权平均值的第一种方式:
pub fn get_luminance(r: u8, g: u8, b: u8) -> f32 { let r = 0.2126 * (r as f32); let g = 0.7152 * (g as f32); let b = 0.0722 * (b as f32);
r + g + b
}

2. Rust Image 的一些处理

这里罗列一下一些注意点。

2.1 JS 到 Rust 的 File 传递

这里需要转成 Uint8Array 进行传递:
const file = e.target.files[0];const reader = new FileReader();

reader.onloadend = (evt) => { try { const u8buffer = new Uint8Array(evt.target.result); const result = get_rust_image(u8buffer);
} catch (error) { console.log({ error });
}
};
file && reader.readAsArrayBuffer(file);
对应的 Rust 按照 Vec<u8> 处理 :
#[wasm_bindgen]pub fn get_rust_image(raw: Vec<u8>) { ... }

2.2 Rust 到 JS Vec<u8> 传递

Rust 部分只要传递 Vec<u8> 即可:
#[wasm_bindgen]pub fn get_rust_image(raw: Vec<u8>) -> Vec<u8> { ... }
JS 消费时,按照 Uint8Array 处理即可:
// to Blobconst blob = new Blob([u8buffer.buffer]);// to Fileconst file = new File([blob], 'image.unknown');// to URLconst url = URL.createObjectURL(blob);

2.3 Rust Image Crate 输出图片数据

Image Crate 将图片加载完后,默认输出的 bytes 是一个解码后的原始数据,传递给 JS 后是无法正常使用的,需要对原始数据进行编码后,输出才行。

// 给编码器一块内存空间,用来写入数据let mut output_buffer = vec![];// 创建一个编码器let mut encoder = JpegEncoder::new_with_quality(&mut output_buffer, 100);// 编码输出encoder
.encode(&img_raw, width, height, ColorType::L8)
.unwrap();// 直接把内存输出就行output_buffer

3. 实现

这里做了两个版本。

3.1 简版实现

这个比较简单,就是去色,匹配,再连接即可:
#[wasm_bindgen]pub fn get_ascii_by_image(raw: Vec<u8>, scale: u32, reverse: bool) -> String { let img = load_from_memory(&raw).unwrap(); let img = img
.resize(
(img.width() * scale / 100) as u32,
(img.height() * scale / 100) as u32,
FilterType::Nearest,
)
.grayscale(); let mut pallete = [' ', '.', '\\', '*', '#', '$', '@']; let mut current_line = 0; let mut result = "".to_string(); if reverse {
pallete.reverse();
} for (_, line, rgba) in img.pixels() { if current_line != line {
result.push('\n');
current_line = line;
} let r = 0.2126 * (rgba.0[0] as f32); let g = 0.7152 * (rgba.0[0] as f32); let b = 0.0722 * (rgba.0[0] as f32); let gray = r + g + b; let caracter = ((gray / 255.0) * (pallete.len() - 1) as f32).round() as usize;

result.push(pallete[caracter]); // 填充一下,有些扁
if caracter < (pallete.len() - 2) {
result.push('.');
} else {
result.push(' ');
}
}

result
}
演示地址
执行时间在 20ms 左右。

3.2 Tai 版

看到一个支持 ASCII 种类挺多的 Rust 项目 https://github.com/MustafaSalih1993/tai ,于是将这个项目的 IO 部分进行了修改,适配 WASM 进行了编译处理。
演示地址
这个耗时在 50ms 左右。

4. 安装&使用

<script type="module">
import initWasm, {
get_gray_image,
get_ascii_by_image,
get_ascii_by_image_tai,
} from "./pkg/rust_wasm_image_ascii.js";

initWasm()
.then(() => {});</script>
可以直接使用仓库中 pkg/ 目录中的文件,也可以使用 upkg 的资源 https://unpkg.com/browse/rust-wasm-image-ascii/ ,也可以 npm install rust-wasm-image-ascii 使用。
接口描述参考这里:pkg/rust_wasm_image_ascii.d.ts
🌟 Github 代码地址:https://github.com/lecepin/rust-wasm-image-ascii

原文作者:Rust语言中文社区;如有侵权,请联系管理员删除。

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