基于ArkUI开发框架,图片马赛克处理的实现

发布于 2022-5-31 18:48
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基于ArkUI开发框架,图片马赛克处理的实现
关于马赛克
马赛克是一种使用较为广泛的图片处理方式,通过将图片特定区域的色阶细节劣化、色块打乱让图片模糊化,常用来遮挡图片中的重要信息及隐私内容。本期,我们将通过图像的基础知识帮助大家了解图片马赛克处理的原理,同时给大家带来ArkUI开发框架中图片马赛克处理的实现。
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一、图像基础


了解图片的像素以及分辨率等基础知识,有助于后文对马赛克原理的理解。
1. 像素
像素(英文名:pixel,简称px)是图片的最小单位,每张图片都是由无数的像素点组成。如图1所示,每个小方格就是一个个的像素点,每个像素点都具有明确的位置坐标和色彩数值,像素点的位置和颜色共同决定该图片所呈现出来的样子。

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图1 像素点


在计算机中,每个像素点的色彩数值都是通过RGB通道来控制,RGB即三原色:红Red,绿Green,蓝Blue的通道,这三种色彩混合叠加,几乎能形成人类视力所能感知的所有颜色。由此,设置图片中每个像素的RGB通道分量值,并根据特有的算法或者滤波器,便可让像素呈现任何颜色。

 

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图2 光学三原色


2. 分辨率
分辨率是图片在长和宽上各拥有的像素,分辨率越高,所包含的像素就越多,图片就越清晰。如图3所示,是一张分辨率为12*14的图片,由横向12个像素点和纵向14个像素点构成,共包含了12*14个像素点。不难发现,由于分辨率比较低,我们甚至无法辨别图片的内容。

 

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图3 低分辨率图片


如图4所示,通过不断增大图片的分辨率,不难看出,图片的清晰度越来越高。
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图4 分辨率的变化


 
二、马赛克原理
增大图片的分辨率可以让图片变得更清晰,那么我们是不是可以降低图片的分辨率来让图片变模糊?
马赛克的原理就是降低原图片的分辨率。如图5所示,首先我们将原图分割成若干个大小一致的小方格,然后获取每个小方格中的像素点的平均色彩数值,最后使用获取到的平均色彩数值替换该方格中所有的像素点,即可实现图片的马赛克处理。


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图5 马赛克原理


同时,我们还可以控制图片中小方格的个数来实现马赛克的强弱,如图6所示。

 

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图6 马赛克强弱控制


 
三、马赛克实现
相信大家已经熟悉了马赛克的原理,下面我们将以全马赛克图片为例,为大家介绍基于ArkUI开发框架的马赛克的具体实现。
1. 首先我们需获取ArkUI开发框架的image能力,该能力提供了图片开发的基本接口。

import image from "@ohos.multimedia.image"

 



2. 通过readPixelsToBuffer接口,一次性读取图片中所有的像素点数据,每个像素点数据都包含了RGB通道的分量值(如Red:18、Green:250、Blue:20)。

let bufferData = new ArrayBuffer(bitmap.getPixelBytesNumber());


await bitmap.readPixelsToBuffer(bufferData);


其中ArrayBuffer里面缓存的像素点数据主要包括RGB通道的分量值及图片透明度,参考代码如下:

for (let index = 0; index < dataArray.length; index += 4) {


   const r = dataArray[index];


   const g = dataArray[index+1];


   const b = dataArray[index+2];


   const a = dataArray[index+3];


}



3. 根据自定义的单个小方格的Width和Height,将整个图片分成若干小方格。

//横排的正方形个数


var x_index = Math.floor(targetWidth / realPixel_W);


//纵排的正方形个数


var y_index = Math.floor(targetHeight / realPixel_H);



4. 获取每个小方格左上角的最大坐标及右下角的最小坐标,以确定小方格的区域。并根据每个小方格内的所有像素点数据统一该区域的像素,统一方式可以是取该区域内像素点的平均值,或者随机选取一个像素。
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参考代码如下:

for (let ch = 0; ch < y_index; ch++) {


 for (let cw = 0; cw < x_index; cw++) {


    let max_x = (cw + 1) * realPixel_W > targetWidth ? targetWidth : (cw + 1) * realPixel_W;


    let max_y = (ch + 1) * realPixel_H > targetHeight ? targetHeight : (ch + 1) * realPixel_H;


    let min_x = cw * realPixel_W;


    let min_y = ch * realPixel_H;


    //取左上角的像素值


    let center_p = inPixels[min_y+1][min_x+1];


    //设置该正方形里的像素统一


    for (let zh = min_y; zh < max_y; zh++) {


      for (let zw = min_x; zw < max_x; zw++) {


        inPixels[zh][zw] = center_p;


      }


    }


  }


}


5. 通过writeBufferToPixels接口,将统一的像素点数据缓存到ArrayBuffer中,并写入PixelMap,由此得到整张马赛克处理的图片。

writeBufferToPixels(src: ArrayBuffer): Promise<void>



 
四、涂鸦马赛克
通过上文的介绍,相信大家已经基本掌握了马赛克的实现。下面我们将为大家带来马赛克开发的具体实例“涂鸦马赛克”,即可以根据手指滑动的轨迹,生成对应的马赛克区域。本文仅提供实现思路及关键代码,感兴趣的小伙伴可结合上文的介绍补全代码。
1. 给图片添加Touch事件,获取手指的运动轨迹。参考代码如下:

Image(this._mCropPixelMap.pixelMap)


  .width(300)


  .height(300)


  .margin(10)


  .objectFit(ImageFit.Contain)


  .onTouch(event => {


    let array: TouchObject[] = event.changedTouches;


    for (let i = 0;i < array.length; i++) {


      //触摸的x y坐标


      let centX = array[i].x;


      let centY = array[i].y;


    }


  });



2. 根据运动轨迹,以触摸点的坐标(x,y)为中心,根据自定义小方格的大小,动态确认马赛克区域的位置。参考代码如下:

//获取到左上角的坐标


let offMinX = Math.floor(centerX - pixel / 2);


let offMinY = Math.floor(centerY - pixel / 2);


//右下角的坐标


let offMaxX = Math.floor(centerX + pixel / 2);


let offMaxY = Math.floor(centerY + pixel / 2);


offMinX = offMinX < 0 ? 0 : offMinX;


offMinY = offMinY < 0 ? 0 : offMinY;


offMaxX = offMaxX > targetWidth ? targetWidth : offMaxX;


offMaxY = offMaxY > targetHeight ? targetHeight : offMaxY;


3. 统一马赛克区域的所有的像素点值。

//取左上角的像素值


let center_p = PixelExampleUtils.inPixels[offMaxY+1][offMaxX+1];


//设置该正方形里的像素统一


for (let zh = offMinY; zh < offMaxY; zh++) {


  for (let zw = offMinX; zw < offMaxX; zw++) {


    PixelExampleUtils.inPixels[zh][zw] = center_p;


    changeArray[zh][zw] = center_p;


  }


}



4. 最后将更改的像素点写入图片中,即可得到手指滑动轨迹的马赛克图片。
以上就是本期全部内容,恭喜你花几分钟时间获得了一个实用的技能。期待广大开发者能开发出更多有趣的马赛克应用。
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