使用Canvas操作像素的方法

现代浏览器支持通过 <video>元素播放视频。大多数浏览器也可以通过 mediadevices.geturmedia()api访问摄像头。但即使这两件事结合起来，我们也无法直接访问和操纵这些像素。

幸运的是，浏览器有一个canvas api，允许我们使用javascript绘制图形。实际上，我们可以从视频本身将图像绘制到 <canvas>，这使我们能够操作和展示这些像素。

您在此学到的关于如何操作像素的方法，将成为您提供处理任何种类或任何来源的图像和视频的基础，而不仅仅是 canvas。

将图像添加到画布

在我们开始播放视频之前，让我们看看如何将图像添加到画布。

<img src><div>  <canvas id="canvas" class="video"></canvas></div>

我们创建了一个图像元素来表示要在画布上绘制的图像。或者，我们可以在javascript中使用image对象。

var canvas;var context;function init() {  var image = document.getelementbyid('sourceimage');  canvas = document.ge金钱诱惑telementbyid('canvas');  context = canvas.getcontext('2d');  drawimage(image);  // or  // var image = new image();  // image.onload = function () {  //    drawimage(image);  // }  // image.src = 'image.jpg';}function drawimage(image) {  // t the canvas the same width and height of the image  canvas.width = image.width;  canvas.height = image.height;  context.drawimage(image, 0, 0);}window.addeventlistener('load', init);

上面的代码将整个图像绘制到画布上。

通过 codepen上的welling guzman（(）查看画布上的 paint image on canvas图像。

现在我们可以开始玩这些像素了！

更新图像数据

画布上的图像数据允许我们操纵和更改像素。

data属性是一个 imagedata对象，它具有三个属性 – 宽度，高度和数据/所有这些都代表基于原始图像的东西。所有这些属性都是只读的。我们关心的是数据，一个由 uint8clampedarray对象表示的一维数组，包含rgba格式中每个像素的数据。

尽管数据属性是只读的，但并不意味着我们无法更改其值。这意味着我们不能将另一个数组分配给此属性。

// get the canvas image datavar imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canvas.height);image.data = new uint8clampedarray(); // wrongimage.data[1] = 0; // correct

你可能会问，uint8clampedarray对象代表什么值。以下是来自mdn的描述：

uint8clampedarray类型数组表示一个8位无符号整数的数组，它被钳位到0-255;如果您指定的值超出[0,255]的范围，则将设置0或255;如果你指定一个非整数，最近的整数将被设置。内容初始化为0.一旦建立，就可以使用对象的方法引用数组中的元素，或使用标准数组索引语法（即使用括号表示法）

简而言之，这个数组在每个位置存储范围从0到255的值，这使得它成为rgba格式的完美解决方案，因为每个部分都由0到255个值表示。

rgba颜色

颜色可以用rgba格式表示，它是红色，绿色和蓝色的组合。 a表示颜色不透明度的α值。

数组中的每个位置代表一个颜色（像素）通道值。

第一个位置是红色值第二个位置是绿色值第三个位置是蓝色值第四个位置是alpha值第5个位置是下一个像素红色值第6个位置是下一个像素的绿色值第7个位置是下一个像素的蓝色值第8个位置是下一个像素alpha值等等…

如果您有2×2图像，那么我们有一个16位阵列（每个2×2像素x 4值）。

2×2图像缩小了

该数组将如下所示：

// red                 green                blue                 white[ 255, 0, 0, 255,      0, 255, 0, 255,      0, 0, 255, 255,      255, 255, 255, 255]

更改像素数据

我们可以做的最快的事情之一是通过将所有rgba值更改为255来将所有像素设置为白色。

// u a button to trigger the "effect"var button = document.getelementbyid('button');button.addeventlistener('click', onclick);function changetowhite(data) {  for (var i = 0; i < data.length; i++) {    data[i] = 255;  }}function onclick() {  var imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canva钢材行业s.height);  changetowhite(imagedata.data);  // update the canvas with the new data  context.putimagedata(imagedata, 0, 0);}

数据将作为参考传递，这意味着我们对它做出的任何修改，它都会改变传递参数的值。

反转颜色

不需要太多计算的好效果就是反转图像的颜色。

可以使用xor运算符（^）或此公式255 – 值（值必须介于0-255之间）来反转颜色值。

function invertcolors(data) {  for (var i = 0; i < data.length; i+= 4) {    data[i] = data[i] ^ 255; // invert red    data[i+1] = data[i+1] ^ 255; // invert green    data[i+2] = data[i+2] ^ 255; // invert blue  }}function onclick() {  var imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canvas.height);  invertcolors(imagedata.data);  // update the canvas with the new data  context.putimagedata(imagedata, 0, 0);}

我们正在像前面那样将循环增加4而不是1，所以我们可以从像素到像素，每个像素填充数组中的4个元素。

alpha值对反转颜色没有影响，所以我们跳过它。

亮度和对比度

使用下面的公式可以调整图像的亮度：newvalue = currentvalue + 25朝气蓬勃的图片5 *（brightness / 100）。

亮度必须介于-100和100之间currentvalue是红色，绿色或蓝色的当前光照值。newvalue是当前颜色灯加亮度的结果调整图像的对比度可以用这个 来完成：

factor = (259 * (contrast + 255)) / (255 * (259 - contrast))color = getpixelcolor(x, y)newred   = truncate(factor * (red(color)   - 128) + 128)newgreen = truncate(factor * (green(color) - 128) + 128)newblue  = truncate(factor * (blue(color)  - 128) + 128)

主要计算是获取将应用于每个颜色值的对比度因子。截断是一个确保值保持在0到255之间的函数。

让我们将这些函数写入javascript：

function applybrightness(data, brightness) {  for (var i = 0; i < data.length; i+= 4) {    data[i] += 255 * (brightness / 100);    data[i+1] += 255 * (brightness / 100);    data[i+2] += 255 * (brightness / 100);  }}function truncatecolor(value) {  if (value < 0) {    value = 0;  } el if (value > 255) {    value = 255;  }  return value;}function applycontrast(data, contrast) {  var factor = (259.0 * (contrast + 255.0)) / (255.0 * (259.0 - contrast));  for (var i = 0; i < data.length; i+= 4) {    data[i] = truncatecolor(factor * (data[i] - 128.0) + 128.0);    data[i+1] = truncatecolor(factor * (data[i+1] - 128.0) + 128.0);    data[i+2] = truncatecolor(factor * (data[i+2] - 128.0) + 128.0);  }}

在这种情况下，您不需要truncatecolor函数，因为uint8clampedarray会截断这些值，但为了翻译我们在其中添加的算法。

需要记住的一点是，如果应用亮度或对比度，则图像数据被覆盖后无法回到之前的状态。如果我们想要重置为原始状态，则原始图像数据必须单独存储以供参考。保持图像变量对其他函数可访问将会很有帮助，因为您可以使用该图像来重绘画布和原始图像。

var image = document.getelementbyid('sourceimage');function redrawimage() {  context.drawimage(image, 0, 0);}

使用视频

为了使它适用于视频，我们将采用我们的初始图像脚本和html代码并做一些小的修改。

html

通过替换以下行来更改视频元素的image元素：

 <img src>

…with this:

<video src></video>

javascript

替换这一行：

var image = document.getelementbyid('sourceimage');

…添加这行：

var video = document.getelementbyid('sourcevideo');

要开始处理视频，我们必须等到视频可以播放。

video.addeventlistener('canplay', function () {    // t the canvas the same width and height of the video    canvas.width = video.videowidth;    canvas.height = video.videoheight;        // play the video    video.play();    // start drawing the frames      drawframe(video);});

当有足够的数据可以播放媒体时，至少在几帧内播放事件播放。

我们无法看到画布上显示的任何视频，因为我们只显示第一帧。我们必须每n毫秒执行一次drawframe以跟上视频帧速率。

在drawframe内部，我们每10ms再次调用drawframe。

function drawframe(video) {  context.drawimage(video, 0, 0);  ttimeout(function () {    drawframe(video);  }, 10);}

在执行drawframe之后，我们创建一个循环，每10ms执行一次drawframe – 足够的时间让视频在画布中保持同步。

将效果添加到视频

我们可以使用我们之前创建的相同函数来反转颜色：

function invertcolors(data) {  for (var i = 0; i < data.length; i+= 4) {    data[i] = data[i] ^ 255; // invert red    data[i+1] = data[i+1] ^ 255; // invert green    data[i+2] = data[i+2] ^ 255; // invert blue  }}

并将其添加到drawframe函数中：

function drawframe(video) {  context.drawimage(video, 0, 0);  var imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canvas.height);  invertcolors(imagedata.data);  context.putimagedata(imagedata, 0, 0);  ttimeout(function () {    drawframe(video);  }, 10);}

我们可以添加一个按钮并切换效果：

function drawframe(video) {  context.drawimage(video, 0, 0);  if (applyeffect) {    var imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canvas.height);    invertcolors(imagedata.data);    context.putimagedata(imagedata, 0, 0);  }  ttimeout(function () {    drawframe(video);  }, 10);}

使用 camera

我们将保留我们用于视频的相同代码，唯一不同的是我们将使用mediadevices.geturmedia将视频流从文件更改为相机流。

mediadevices.geturmedia是弃用先前api mediadevices.geturmedia（）的新api。浏览器仍旧支持旧版本，并且某些浏览器不支持新版本，我们必须求助于polyfill以确保浏览器支持其中一种。

首先，从视频元素中删除src属性：

<video><code></pre><pre><code>// t the source of the video to the camera streamfunction initcamera(stream) {    video.src = window.url.createobjecturl(stream);}if (navigator.mediadevices.geturmedia) {  navigator.mediadevices.geturmedia({video: true, audio: fal})    .then(initcamera)    .catch(console.error)  );}

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效果

到目前为止，我们所介绍的所有内容都是我们需要的基础，以便为视频或图像创建不同的效果。我们可以通过独立转换每种颜色来使用很多不同的效果。

灰阶

将颜色转换为灰度可以使用不同的公式/技巧以不同的方式完成，以避免陷入太深的问题我将向您展示基于gimp desaturate tool去饱和工具和luma的五个公式：

gray = 0.21r + 0.72g + 0.07b // luminositygray = (r + g + b) ÷ 3 // average brightnessgray = 0.299r + 0.587g + 0.114b // rec601 standardgray = 0.2126r + 0.7152g + 0.0722b // itu-r bt.709 standardgray = 0.2627r + 0.6780g + 0.0593b // itu-r bt.2100 standard

我们想要使用这些公式找到的是每个像素颜色的亮度等级。该值的范围从0（黑色）到255（白色）。这些值将创建灰度（黑白）效果。

这意味着最亮的颜色将最接近255，最暗的颜色最接近0。

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双色调

双色调效果和灰度效果的区别在于使用了两种颜色。在灰度上，您有一个从黑色到白色的渐变色，而在双色调中，您可以从任何颜色到任何其他颜色（从蓝色到粉红色）都有一个渐变。

使用灰度的强度值，我们可以将其替换为梯度值。

我们需要创建一个从colora到colorb的渐变。

function creategradient(colora, colorb) {     // values of the gradient from colora to colorb  var gradient = [];  // the maximum color value is 255  var maxvalue = 255;  // convert the hex color values to rgb object  var from = getrgbcolor(colora);  var to = getrgbcolor(colorb);  // creates 256 colors from color a to color b  for (var i = 0; i <= maxvalue; i++) {    // intensityb will go from 0 to 255    // intensitya will go from 255 to 0    // intensitya will decrea intensity while instensityb will increa    // what this means is that colora will start solid and slowly transform into colorb    // if you look at it in other way the transparency of color a will increa and the transparency of color b will decrea    var intensityb = i;    var intensitya = maxvalue - intensityb;    // the formula below combines the two color bad on their intensity    // (intensitya * colora + intensityb * colorb) / maxvalue    gradient[i] = {      r: (intensitya*from.r + intensityb*to.r) / maxvalue,      g: (intensitya*from.g + intensityb*to.g) / maxvalue,      b: (intensitya*from.b + intensityb*to.b) / maxvalue    };  }  return gradient;}// helper function to convert 6digit hex values to a rgb color objectfunction getrgbcolor(hex){  var colorvalue;  if (hex[0] === '#') {    hex = hex.substr(1);  }  colorvalue = parint(hex, 16);  return {    r: colorvalue >> 16,    g: (colorvalue >> 8) & 255,    b: colorvalue & 255  }}

简而言之，我们从颜色a创建一组颜色值，降低强度，同时转到颜色b并增加qq飞车情侣名字大全强度。

从 #0096ff 到 #ff00f0

var gradients = [  {r: 32, g: 144, b: 254},  {r: 41, g: 125, b: 253},  {r: 65, g: 112, b: 251},  {r: 91, g: 96, b: 250},  {r: 118, g: 81, b: 248},  {r: 145, g: 65, b: 246},  {r: 172, g: 49, b: 245},  {r: 197, g: 34, b: 244},  {r: 220, g: 21, b: 242},  {r: 241, g: 22, b: 242},];

缩放颜色过渡的表示

上面有一个从＃0096ff到＃ff00f0的10个颜色值的渐变示例。

颜色过渡的灰度表示

现在我们已经有了图像的灰度表示，我们可以使用它将其映射到双色调渐变值。

the duotone gradient has 256 colors while the grayscale has also 256 colors ranging from black (0) to white (255). that means a grayscale color value will map to a gradient element index.

var gradientcolors = creategradient('#0096ff', '#ff00f0');var imagedata = context.getimagedata(0, 0, canvas.width, canvas.height);applygradient(imagedata.data);for (var i = 0; i < data.length; i += 4) {  // get t庞的组词he each channel color value  var redvalue = data[i];  var greenvalue = data[i+1];  var bluevalue = data[i+2];  // mapping the color values to the gradient index  // replacing the grayscale color value with a color for the duotone gradient  data[i] = gradientcolors[redvalue].r;  data[i+1] = gradientcolors[greenvalue].g;  data[i+2] = gradientcolors[bluevalue].b;  data[i+3] = 255;}

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结论

这个主题可以更深入或解释更多的影响。为你做的功课是找到可以应用于这些骨架示例的不同算法。

了解像素在画布上的结构将允许您创建无限数量的效果，如棕褐色，混色，绿色屏幕效果，图像闪烁/毛刺等。

您甚至可以在不使用图像或视频的情况下即时创建效果

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持www.887551.com。