使用 Canvas 把照片转换成素描画

In 未分类 on 2012年07月18日 by TAT.iAzrael view: 28,193

一、引子

话说前阵子想把一张照片转换成素描，然后发个微博。结果发现 mac 上没找到能直接转换素描的软件（PS 不算，可要好几步呢），坑爹啊～～google 了下，Web 上竟然也是没有直接把照片转换成素描的东西，连让我包含期望的美图秀秀（Web 版）竟然都没有素描功能，T_T。

手机上是有很多这类 app，但是我只是想一键转换下，发个微博嗟，至于这么折腾么……

所以自己动手整一个在线版的吧，没怎么用过 canvas，正好可以顺道熟悉下。等不及的童鞋可以先到这里看看效果（http://appx.imatlas.com/sketching/）。

二、怎么转换

刚冒出这个想法的时候，简直是一头雾水诶～数学不行、PS 不懂、图形学忘光了……

还好有万能的 google，翻了几页，找到一个 ps 制作素描图片的步骤——虽然我不懂，但是如果按照这个步骤用 PS 能做成素描，我用代码也一定可以的。嗯，一定是的。

PS 里面最简单的一个转换素描的步骤为：

去色（黑白化）
复制一份，反相
把复制后的图层叠加方式设为颜色减淡
高斯模糊

PS 里面的具体步骤我就不详说了，可以看这篇文章。既然知道了实现步骤，我只要用 JS 把这些算法都实现了就行啦，哇哈哈哈～

三、原理什么的

去色：把图片变成黑白图，只要把每个像素的 R、G、B 设为亮度（Y）的值就行了。关于 R、G、B、Y 的关系可以看到这里看看，这里只要记住这条公式：Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B。

反相：就是将一个颜色换成它的补色。补色就是用 255（8 位通道模式下，255 即 2 的 8 次方，16 位要用 65535 去减，即 2 的 16 次方）减去它本身得到的值：R(补) = 255 - R。

颜色减淡：其计算公式是：结果色 = 基色 + (混合色 * 基色) / (255 - 混合色)，在这里找到的这条公式，原理我就不多说了，因为我也不大懂（^_^，图形学睡过去了……）。

高斯模糊：嗯，这个是最让我抓头摸脑的。一开始没怎么理解到这个算法，纠结了两天。最后终于灵光一闪，想通了（还好没晕过去大睡三天～.～）！网上有很多 C++的实现，但是基本没找到 JS 的。一开始不想去理解高斯模糊，就尝试把 C++代码改成 JS 的，改了半天，终于放弃了～想明白之后，自己照原理写了个，想不到还挺容易的，呃……具体的高斯模糊原理，就在这里、这里和这里看吧，老衲就不误人子弟了。

本项目已经托管到了 Github（https://github.com/iazrael/sketching），这几个方法的源码可以到上面查看。稍微提下实现素描的一个注意事项：去色之后需要拷贝一份像素数组备用，开始是用数组的 slice 方法来拷贝像素数组的，结果经常需要 800ms 左右的时间；后来尝试了直接用 canvas，putImageData 之后再调用 getImageData 来 “曲线救国”，结果只用 10 几毫秒就可完成，简直让老衲老泪纵横诶～其代码如下：

/**

* 素描

* @param {Object} imgData

* @param {Number} radius 取样区域半径, 正数, 可选, 默认为 3.0

* @param {Number} sigma 标准方差, 可选, 默认取值为 radius / 3

* @return {Array}

function sketch(imgData, radius, sigma){

var pixes = imgData.data,

width = imgData.width,

height = imgData.height,

copyPixes;

discolor(pixes);//去色

canvas.width = width, canvas.height = height;

//复制一份

ctx.clearRect(0, 0, width, height);

ctx.putImageData(imgData, 0, 0);

copyPixes = ctx.getImageData(0, 0, width, height).data;

// 拷贝数组太慢

// copyPixes = Array.prototype.slice.call(pixes, 0);

invert(copyPixes);

AlloyTeam

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一、引子

二、怎么转换

三、原理什么的