MS Paint ist unterschätzt


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MS Paint war immer eine großartige Zeitverschwendung, wurde aber von den meisten Grafikdesignern gemieden. Vielleicht haben die Leute das Interesse wegen der ruckelnden Farbpalette oder wegen der eingeschränkten Rückgängigmachung verloren. Ungeachtet dessen ist es immer noch möglich, schöne Bilder mit nur dem Standardpinsel und der Standardfarbpalette zu erzeugen.

Herausforderung

Verwenden Sie nur den Standardpinsel (ein 4x4-Quadrat ohne Ecken) und die Standardfarbpalette (die 28 Farben unten), um ein Quellbild mit einer Technik zu replizieren, die auf stochastischem Bergsteigen basiert .

Bildbeschreibung hier eingeben

Algorithmus

Jede Antwort muss dem gleichen grundlegenden Algorithmus folgen (stochastischer Bergaufstieg). Details können in jedem Schritt angepasst werden. Eine Bewegung ist ein Pinselstrich (dh ein Klicken in die Farbe).

  1. Errate den nächsten Satz (die nächsten Sätze). Errate die Koordinaten und Farben der nächsten Bewegung (en), wie du möchtest. Die Vermutung darf jedoch nicht auf das Quellbild verweisen.
  2. Wenden Sie die Vermutung an. Wenden Sie den Pinsel auf das Gemälde an, um die Bewegung (en) zu machen.
  3. Messen Sie den Nutzen von Bewegung (en). Bestimmen Sie durch Bezugnahme auf das Quellbild, ob die Bewegung (en) dem Gemälde zugute kamen (dh das Gemälde ähnelt dem Quellbild näher). Wenn es von Vorteil ist, behalten Sie die Bewegung (en) bei, andernfalls verwerfen Sie die Bewegung (en).
  4. Wiederholen Sie dies bis zur Konvergenz. Fahren Sie mit Schritt 1 fort und versuchen Sie es mit der nächsten Schätzung, bis der Algorithmus ausreichend konvergiert hat. Das Bild sollte an dieser Stelle dem Originalbild stark ähneln.

Wenn Ihr Programm nicht mit diesen vier Schritten übereinstimmt, handelt es sich wahrscheinlich nicht um einen stochastischen Aufstieg. Ich habe dies als Beliebtheitswettbewerb markiert, weil das Ziel darin besteht, interessante Malalgorithmen auf der Grundlage der begrenzten Farbpalette und des Pinsels zu erstellen.

Einschränkungen

  • Der Algorithmus sollte in irgendeiner Weise stochastisch sein .
  • Die nächste Vermutung sollte nicht vom Quellbild beeinflusst werden. Sie erraten jede neue Bewegung und prüfen dann, ob sie geholfen hat oder nicht. Anhand der Farben des Quellbilds können Sie beispielsweise nicht bestimmen, wo der Pinsel platziert werden soll (dies ähnelt dem Dithering des Quellbilds, was nicht das Ziel ist).

  • Sie können die Platzierung beeinflussen, indem Sie die Schritte des Algorithmus nach Belieben anpassen. Beispielsweise können Sie Ihre Vermutungen an den Rändern beginnen und nach innen bewegen, den Pinsel ziehen, um Linien für jede Vermutung zu erstellen, oder zunächst dunkle Farben malen. Sie können auf vorherige Iterationsbilder (aber nicht auf das Quellbild) verweisen, um die nächste gewünschte Bewegung zu berechnen. Diese können einschränkend sein, wie Sie möchten (dh nur innerhalb des oberen linken Quadranten für die aktuelle Iteration raten).

  • Das Maß für die "Differenz" zwischen dem Quellbild und der aktuellen Iteration kann nach Belieben gemessen werden, sofern keine anderen möglichen Bewegungen berechnet werden, um festzustellen, ob diese Bewegung als die "beste" angesehen wird. Es sollte nicht wissen, ob die aktuelle Bewegung die "beste" ist, sondern nur, ob sie innerhalb der Toleranz der Akzeptanzkriterien liegt. Zum Beispiel kann es so einfach sein wie abs(src.R - current.R) + abs(src.G - current.G) + abs(src.B - current.B)für jedes betroffene Pixel oder eine der bekannten Farbdifferenztechniken .

Palette

Sie können die Palette als 28x1-Bild herunterladen oder direkt im Code erstellen.

Bürste

Der Pinsel ist ein 4x4-Quadrat ohne Ecken. Dies ist eine skalierte Version davon:

Bildbeschreibung hier eingeben

(Ihr Code muss die 4x4-Version verwenden)

Beispiel

Eingang:

Van Gogh - Die Sternennacht

Ausgabe:

Die Sternennacht generiert

Sie können sehen, wie der grundlegende Algorithmus in einem kurzen Video fortschreitet, das ich gemacht habe (jedes Bild besteht aus 500 Iterationen): The Starry Night . Die ersten Phasen sind interessant zu beobachten:

Bildbeschreibung hier eingeben


1
@ vihan1086: Das Quellbild hat keine Transparenz. Das aktuelle Bild kann von der vorherigen Iteration abhängen (wie in meinem Beispiel, in dem neue Punkte über die vorherigen Punkte gesetzt werden), wenn Sie das meinen.
HainenNL

Ich verstehe nicht, was das stochastische Klettern überhaupt noch bringt ... Wenn Sie raten können, wie Sie wollen, und sie verwerfen, wenn sie nicht gut sind, ist das im Grunde das Gleiche, als würden Sie einfach eine Reihe von Vermutungen durchgehen, während Sie und überprüfen die beste auswählen.
Sp3000,

@ Sp3000: Der Punkt ist, dass Sie die "beste" Bewegung erst kennen, wenn eine potenzielle Bewegung ausgeführt wurde. An diesem Punkt können Sie sie akzeptieren, wenn sie Ihren eigenen Akzeptanzkriterien entspricht (dh "nah genug") "). Die Annahmekriterien sollten nicht alle möglichen Schritte kennen (ich muss dies möglicherweise weiter klären). Grundsätzlich sollten Sie nicht in der Lage sein, die "beste" Bewegung im Voraus zu bestimmen, sondern das Bild schrittweise zu verbessern.
HainenNL

Ist es bei dieser Pinselform nicht möglich, die Eckpixel zu malen (aus Ihrem Beispiel habe ich diesen Eindruck), oder kann der Pinsel teilweise außerhalb der Bildgrenzen platziert werden?
Oliphaunt

Das Anliegen von Sp3000 umfasst möglicherweise den folgenden deterministischen Algorithmus: Probieren Sie nacheinander für jedes Pixel jede Farbe aus. Keine Stochastik und sehr ähnlich wie Dithering, aber es scheint den Regeln zu entsprechen.
Oliphaunt

Antworten:


35

JavaScript

Diese Lösung verwendet das Canvas-Element HTML5 zum Extrahieren der Bilddaten, ohne dass HTML verwendet werden muss. Dies bedeutet, dass es in Ihrer Konsole ausgeführt werden kann. Es greift auf das Farbpalettenbild als Array zu. Ich habe alle Farben des Palettenbildes in einem Array gespeichert. Es wird an die Konsole ausgegeben (nachdem es beendet wurde) und das Ergebnis in einer Variablen gespeichert.

Die aktuellste Version des Codes ist in der Geige . Die Geige verwendet auch einen besseren Algorithmus, um das Bildrauschen zu reduzieren. Die Verbesserung des Algorithmus besteht hauptsächlich darin, eine Funktion (max bis min) festzulegen, die die Auswahl der inversen Farbe bewirkt.

Code in Form des MS Paint Icon! (formatierter Code in Fiddle oder Stack Snippet)

eval(`                                                   function                  
                                                        Paint(t){fun              
                                                         ction n(t){va            
                                                         r n=t.toString(          
                                                         16);return 1==n.         
                                                         length?"0"+n:n}fu        
                                                         nction e(t){return       
                                                         "#"+n(t[0])+n(t[1]       
                                                          )+n(t[2])}var a=ne      
                                                          w Image,i=document.     
                                                          createElement("canv     
                                                          as"),h=null,o=docum     
                                                          ent.createElement(      
                                    "canvas"),r=          o.getContext("2d        
                               ")     ,l=[],u=this,c      =[[0,0,0],[255          
                            ,2       55,255],[ 192,192,   192],[128,12            
                          8     ,128],[126,3,8],[252,13,27] ,[255,25              
                       3,    56],[128,127,23],[15,127,18],[ 41,253                
                      ,    46],[45,255,254],[17,128,127],[2 ,12,1                 
                    2    6],[ 11,36,2 51],[252,40,252],[12 7,15,1                 
                  2    6],[  128,127 ,68],[255,253,136],[4 2,253,                 
                 1   33],   [4,64,64],[23 ,131,251],[133,255,254],                
               [    129   ,132,252],[6,6 6,126],[127,37,2 51],[127,               
              6   4,1    3],[253,128,73],[252,22,129]];a.crossOrigin              
             =   "",   a.src=t,this.done=this.done||function(){},a.o              
            n   load=function(){function t(t){var n=0,e=0,a=0;return              
           t  .forEach(function(t){n+=t[0],e+=t[1],a+=t[2]}),[n/t.leng            
          t  h,e /t.length,a/t.length]}function n(t){for(var n=[],e=0;e           
         <  t.l  ength;e+=1)n.push(t[e]);return n}function g(t,n){retur           
        n  (Ma  th.abs(t[0]-n[0])/255+Math.abs(t[1]-n[1])/255+Math.abs(t          
       [  2]- n[2])/255)/3}function f(t,n){for(var e=Math.floor(Math.ran          
          do m()*n.length),a=n[e],i=(g(t,a),1-.8),h=56,o=[];o.length<=h&          
         &g (t,a)>i;)if(o.push(a),a=n[Math.floor(Math.random()*n.length)]         
     ,  o.length==h){var r=o.map(function(n){return g(t,n)});a=o[r.indexO         
       f(Math.max.apply(Math,r))],o.push(a)}return a}function s(t,n){for(         
    v  ar e=[];t.length>0;)e.push(t.splice(0,n).slice(0,-1));return e}i.w         
   i  dth=a.width,i.height=2*a.height,h=i.getContext("2d"),h.drawImage(a,0        
   ,0,a.width,a.height);for(var d=(function(t){reduce=t.map(function(t){re        
  turn(t[ 0]+t[1]+t[2])/3})}(c),0),m=0,v=i.width*i.height/4,p=0;v>p;p+=1)d        
  >2*Mat h.ceil(a.width/2)&&(d=0,m+=1),l.push(f(t(s(n(h.getImageData(2*d,2        
  *m,4,4).data),4)),c)),d+=1;o.width=i.width,o.height=i.height;for(var d=0        
 ,m=0,v=i.width*i.height/4,p=0;v>p;p+=1)d>2*Math.ceil(a.width/2)&&(d=0,m+=        
 1),console.log("Filling point ("+d+", "+m+") : "+e(l[p])),r.fillStyle=e(l        
 [p]),r.fillRect(2*d+1,2*m,2,1)  ,r.fillRect(2*d,2*m+1,4,2),r.fillRect(2*d        
+1,2*m+3,2,1),d+=1;u.result=o      .toDataURL("image/png"),u.resultCanvas         
=o,u.imageCanvas=i,u.image=a       ,u.done(),console.log(u.result)},a.one         
rror=function(t){console.log       ("The image failed to load. "+t)}}/*..         
............................       ......................................         
. ..........................       .....................................          
............................      ......................................          
.............................    .......................................          
.......................................................................           
.......................................................................           
..................  ..................................................            
................     .................................................            
..............       ................................................             
.............       ................................................              
...........        .................................................              
 .........         ................................................               
 .......          ................................................                
  ....           ................................................                 
                ................................................                  
                ...............................................                   
               ...............................................                    
              ..............................................                      
              .............................................                       
             ............................................                         
             ..........................................                           
              .......................................                             
              .....................................                               
               .................................                                  
                .............................                                     
                  ......................                                          
                                   .....                                          
                                  .....                                           
                                  .....                                           
                                  ....                                            
                                   */`
.replace(/\n/g,''))                                             

Verwendungszweck:

Paint('DATA URI');

Geige .

Die Geige verwendet crossorigin.me, so dass Sie sich nicht um die gemeinsame Nutzung von Ursprungsressourcen kümmern müssen.

Ich habe auch die Geige aktualisiert, sodass Sie einige Werte anpassen können, um das bestaussehende Gemälde zu erhalten. Die Farben einiger Bilder sind möglicherweise deaktiviert. Um dies zu vermeiden, passen Sie die accept_rate an, um den Algorithmus anzupassen. Eine niedrigere Zahl bedeutet bessere Verläufe, eine höhere Zahl führt zu schärferen Farben.


Hier ist die Geige als Stack-Snippet (NICHT aktualisiert, falls die Geige nicht funktioniert):


Zum Gedenken an New Horizons Vorbeiflug an Pluto habe ich ein Bild von Pluto eingegeben:

Original Gezeichnet

Original Gezeichnet

Für das Folgende habe ich es so eingestellt, dass sie dem Original so nahe wie möglich kommen:

Ich habe dies mit dem Standard-Hintergrundbild von OS X Yosemite ausgeführt. Nach einer Weile sind die Ergebnisse absolut umwerfend. Die Originaldatei war riesig (26 MB), daher habe ich sie in der Größe geändert und komprimiert:

Bildbeschreibung hier eingeben

Die sternenklare Nacht ( für bessere Ergebnisse habe ich ein Bild mit höherer Auflösung verwendet )

Ein Bild, das ich bei Google gefunden habe: Bildbeschreibung hier eingeben Bildbeschreibung hier eingeben


12

JavaScript + HTML

Zufällig:

Zufälliger Punkt

Zufällig ausgerichtet:

Unterteilt die Leinwand in 4x4-Quadrate und wählt einen Punkt zufällig innerhalb eines der Quadrate. Offsets verschieben das Gitter, so dass Sie die kleinen Lücken füllen können.

Schleife:

Erstellt ein Raster und durchläuft alle Punkte. Offsets verschiebt das Gitter. Der Abstand bestimmt die Größe jeder Zelle. (Sie beginnen sich zu überlappen)

Farblicher Unterschied:

  • RGB
  • HSL
  • HSV

var draw = document.getElementById("canvas").getContext("2d");
var data = document.getElementById("data").getContext("2d");
colors = [
    [0, 0, 0],
    [255, 255, 255],
    [192, 192, 192],
    [128, 128, 128],
    [126, 3, 8],
    [252, 13, 27],
    [255, 253, 56],
    [128, 127, 23],
    [15, 127, 18],
    [41, 253, 46],
    [45, 255, 254],
    [17, 128, 127],
    [2, 12, 126],
    [11, 36, 251],
    [252, 40, 252],
    [127, 15, 126],
    [128, 127, 68],
    [255, 253, 136],
    [42, 253, 133],
    [4, 64, 64],
    [23, 131, 251],
    [133, 255, 254],
    [129, 132, 252],
    [6, 66, 126],
    [127, 37, 251],
    [127, 64, 13],
    [253, 128, 73],
    [252, 22, 129]
];
iteration = 0;
fails = 0;
success = 0;
x = 0;
y = 0;
//Init when the Go! button is pressed
document.getElementById("file").onchange = function (event) {
    document.getElementById("img").src = URL.createObjectURL(event.target.files[0]);
    filename = document.getElementById("file").value;
    /*if (getCookie("orginal") == filename) {
        console.log("Loading from Cookie");
        reload = true;
        document.getElementById("reload").src = getCookie("picture");
    }*/
};

/*function getCookie(cname) {
    var name = cname + "=";
    var ca = document.cookie.split(';');
    for (var i = 0; i < ca.length; i++) {
        var c = ca[i];
        while (c.charAt(0) == ' ') c = c.substring(1);
        if (c.indexOf(name) == 0) return c.substring(name.length, c.length);
    }
    return "";
}*/

//Run when the image has been loaded into memory
document.getElementById("img").onload = function () {
    document.getElementById("file").disable = "true";
    document.getElementById("canvas").hidden = "";
    document.getElementById("canvas").height = document.getElementById("img").height;
    document.getElementById("data").height = document.getElementById("img").height;
    document.getElementById("canvas").width = document.getElementById("img").width;
    document.getElementById("data").width = document.getElementById("img").width;

    var imgData = draw.createImageData(document.getElementById("img").width, document.getElementById("img").height);
    for (var i = 0; i < imgData.data.length; i += 4) {
        imgData.data[i + 0] = 0;
        imgData.data[i + 1] = 0;
        imgData.data[i + 2] = 0;
        imgData.data[i + 3] = 255;
    }
    draw.putImageData(imgData, 0, 0);
    data.putImageData(imgData, 0, 0);
    if (reload == true) {
        draw.drawImage(document.getElementById("reload"), 0, 0);
    }
    data.drawImage(document.getElementById("img"), 0, 0);
    setInterval(function () {
        for (var u = 0; u < document.getElementById("selectColor").value; u++) {
            doThing();
        }
    }, 0);
};

//The core function. Every time this function is called, is checks/adds a dot.
function doThing() {
    getCoords();
    paintBucket();
    console.count("Iteration");
    if (compare(x, y)) {
        draw.putImageData(imgData, x, y);
    }
}

function getCoords() {
    switch (document.getElementById("selectCord").value) {
        case "1":
            x = Math.floor(Math.random() * (document.getElementById("img").width + 4));
            y = Math.floor(Math.random() * (document.getElementById("img").height + 4));
            break;
        case "2":
            x = Math.floor(Math.random() * ((document.getElementById("img").width + 4) / 4)) * 4;
            console.log(x);
            x += parseInt(document.getElementById("allignX").value);
            console.log(x);
            y = Math.floor(Math.random() * ((document.getElementById("img").height + 4) / 4)) * 4;
            y += parseInt(document.getElementById("allignY").value);
            break;
        case "3":
            x += parseInt(document.getElementById("loopX").value);
            if (x > document.getElementById("img").width + 5) {
                x = parseInt(document.getElementById("allignX").value);
                y += parseInt(document.getElementById("loopY").value);
            }
            if (y > document.getElementById("img").height + 5) {
                y = parseInt(document.getElementById("allignY").value);
            }
    }
}

function compare(arg1, arg2) {
    var arg3 = arg1 + 4;
    var arg4 = arg2 + 4;
    imgData2 = data.getImageData(arg1, arg2, 4, 4);
    imgData3 = draw.getImageData(arg1, arg2, 4, 4);
    N = 0;
    O = 0;
    i = 4;
    addCompare();
    addCompare();
    i += 4;
    for (l = 0; l < 8; l++) {
        addCompare();
    }
    i += 4;
    addCompare();
    addCompare();
    i += 4;
    //console.log("New Score: " + N + " Old Score: " + O);
    iteration++;
    /*if(iteration>=1000){
        document.cookie="orginal="+filename;
        document.cookie="picture length="+document.getElementById("canvas").toDataURL().length;
        document.cookie="picture="+document.getElementById("canvas").toDataURL();
        
    }*/
    if (N < O) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

function addCompare() {
    if (document.getElementById("colorDif").value == "HSL") {
        HSLCompare();
        i += 4;
        return;
    }
    if (document.getElementById("colorDif").value == "HSV") {
        HSVCompare();
        i += 4;
        return;
    }
    N += Math.abs(imgData.data[i] - imgData2.data[i]);
    N += Math.abs(imgData.data[i + 1] - imgData2.data[i + 1]);
    N += Math.abs(imgData.data[i + 2] - imgData2.data[i + 2]);
    O += Math.abs(imgData3.data[i] - imgData2.data[i]);
    O += Math.abs(imgData3.data[i + 1] - imgData2.data[i + 1]);
    O += Math.abs(imgData3.data[i + 2] - imgData2.data[i + 2]);
    i += 4;
}

function HSVCompare() {
    var NewHue = rgbToHsv(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[0];
    var PicHue = rgbToHsv(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[0];
    var OldHue = rgbToHsv(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[0];

    var NScore = [Math.abs(NewHue - PicHue), ((NewHue < PicHue) ? NewHue + (1 - PicHue) : PicHue + (1 - NewHue))];
    var OScore = [Math.abs(OldHue - PicHue), ((OldHue < PicHue) ? OldHue + (1 - PicHue) : PicHue + (1 - OldHue))];
    
    
    NScore = Math.min(NScore[0], NScore[1]);
    OScore = Math.min(OScore[0], OScore[1]);
    
    NewHue = rgbToHsv(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[1];
    PicHue = rgbToHsv(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[1];
    OldHue = rgbToHsv(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[1];
    
    NScore += Math.abs(NewHue-PicHue);
    OScore += Math.abs(OldHue-PicHue);
    
    NewHue = rgbToHsv(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[2];
    PicHue = rgbToHsv(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[2];
    OldHue = rgbToHsv(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[2];
    
    N += Math.abs(NewHue-PicHue) + NScore;
    O += Math.abs(OldHue-PicHue) + OScore;
}

function rgbToHsv(r, g, b){
    r = r/255, g = g/255, b = b/255;
    var max = Math.max(r, g, b), min = Math.min(r, g, b);
    var h, s, v = max;

    var d = max - min;
    s = max == 0 ? 0 : d / max;

    if(max == min){
        h = 0; // achromatic
    }else{
        switch(max){
            case r: h = (g - b) / d + (g < b ? 6 : 0); break;
            case g: h = (b - r) / d + 2; break;
            case b: h = (r - g) / d + 4; break;
        }
        h /= 6;
    }

    return [h, s, v];
}

function HSLCompare() {
    var result = 0;
    rgb = false;

    var NewHue = rgbToHue(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[0];
    var PicHue = rgbToHue(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[0];
    var OldHue = rgbToHue(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[0];
    if (rgb == true) {
        N += Math.abs(imgData.data[i] - imgData2.data[i]);
        N += Math.abs(imgData.data[i + 1] - imgData2.data[i + 1]);
        N += Math.abs(imgData.data[i + 2] - imgData2.data[i + 2]);
        O += Math.abs(imgData3.data[i] - imgData2.data[i]);
        O += Math.abs(imgData3.data[i + 1] - imgData2.data[i + 1]);
        O += Math.abs(imgData3.data[i + 2] - imgData2.data[i + 2]);
        return;
    }
    var NScore = [Math.abs(NewHue - PicHue), ((NewHue < PicHue) ? NewHue + (1 - PicHue) : PicHue + (1 - NewHue))];
    var OScore = [Math.abs(OldHue - PicHue), ((OldHue < PicHue) ? OldHue + (1 - PicHue) : PicHue + (1 - OldHue))];
    
    
    NScore = Math.min(NScore[0], NScore[1]);
    OScore = Math.min(OScore[0], OScore[1]);
    
    NewHue = rgbToHue(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[1];
    PicHue = rgbToHue(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[1];
    OldHue = rgbToHue(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[1];
    
    NScore += Math.abs(NewHue-PicHue);
    OScore += Math.abs(OldHue-PicHue);
    
    NewHue = rgbToHue(imgData.data[i], imgData.data[i + 1], imgData.data[i + 2])[2];
    PicHue = rgbToHue(imgData2.data[i], imgData2.data[i + 1], imgData2.data[i + 2])[2];
    OldHue = rgbToHue(imgData3.data[i], imgData3.data[i + 1], imgData3.data[i + 2])[2];
    
    N += Math.abs(NewHue-PicHue) + NScore;
    O += Math.abs(OldHue-PicHue) + OScore;
}

function rgbToHue(r, g, b) {
    if (Math.max(r, g, b) - Math.min(r, g, b) < 50) {
        rgb = true
    }
    r /= 255, g /= 255, b /= 255;
    var max = Math.max(r, g, b),
        min = Math.min(r, g, b);
    var h, s, l = (max + min) / 2;

    if (max == min) {
        h = s = 0; // achromatic
    } else {
        var d = max - min;
        s = l > 0.5 ? d / (2 - max - min) : d / (max + min);
        switch (max) {
            case r:
                h = (g - b) / d + (g < b ? 6 : 0);
                break;
            case g:
                h = (b - r) / d + 2;
                break;
            case b:
                h = (r - g) / d + 4;
                break;
        }
        h /= 6;
    }
    return [h,s,l];
}

//Create a 4x4 ImageData object, random color selected from the colors var, transparent corners.
function paintBucket() {
    color = Math.floor(Math.random() * 28);
    imgData = draw.createImageData(4, 4);
    imgData2 = draw.getImageData(x, y, 4, 4);
    i = 0;
    createCorn();
    createColor();
    createColor();
    createCorn();
    for (l = 0; l < 8; l++) {
        createColor();
    }
    createCorn();
    createColor();
    createColor();
    createCorn();
}

function createCorn() {
    imgData.data[i] = imgData2.data[i];
    imgData.data[i + 1] = imgData2.data[i + 1];
    imgData.data[i + 2] = imgData2.data[i + 2];
    imgData.data[i + 3] = 255;
    i += 4;
}

function createColor() {
    imgData.data[i] = colors[color][0];
    imgData.data[i + 1] = colors[color][1];
    imgData.data[i + 2] = colors[color][2];
    imgData.data[i + 3] = 255;
    i += 4;
}
<canvas id="canvas" hidden></canvas>
<br>
<canvas id="data" hidden></canvas>
<br>
<input type="file" id="file"></input>
<br>
<img id="img">
<img id="reload" hidden>
<p>Algorithms:</p>
<select id="selectCord">
    <option value="1">Random</option>
    <option value="2">Random Alligned</option>
    <option value="3" selected>Loop</option>
</select>
<select id="selectColor">
    <option value="2000">Super Speedy</option>
    <option value="1000">Very Speedy</option>
    <option value="500" selected>Speedy</option>
    <option value="1">Visual</option>
</select>
<select id="colorDif">
    <option value="RGB" selected>RGB</option>
    <option value="HSL">HSL</option>
    <option value="HSV">HSV</option>
</select>
<p>Algorithm Options:
    <br>
</p>
<p>X Offset:
    <input id="allignX" type="range" min="0" max="3" value="0"></input>
</p>
<p>Y Offset:
    <input id="allignY" type="range" min="0" max="3" value="0"></input>
</p>
<p>Spacing X:
    <input id="loopX" type="range" min="1" max="4" value="2"></input>
</p>
<p>Spacing Y:
    <input id="loopY" type="range" min="1" max="4" value="2"></input>
</p>

Bildbeschreibung hier eingeben
RGB: Bildbeschreibung hier eingeben
HSL: Bildbeschreibung hier eingeben
HSV: Bildbeschreibung hier eingeben


Sehr cool. Das "Code-Snippet ausführen" bricht für mich ab, wenn versucht wird, es festzulegen document.cookie(nach 1000 Iterationen), da das Dokument in einer Sandbox gespeichert ist. Ist der Cookie notwendig?
HainenNL

Nein, ich habe das Programm einmal ein paar Stunden lang ausgeführt, aber dann ist mein Browser abgestürzt. Also habe ich den Keks als Backup gebacken. Aber ich werde es entfernen, weil es so aussieht, als würde Stack Exchange Cookies ablehnen.
Grant Davis

1
Wenn ich mir Ihren Code ansehe, könnte er von der gleichen Beschleunigung profitieren, die ich bei Wolfhammers Antwort vorgeschlagen habe , außer auf angewendet doThinganstatt auf loop. Vielleicht ist die Geschwindigkeitssteigerung die zusätzliche Linie wert ...
Trichoplax

1
@trichoplax Vielen Dank, Ihr Fix hat nicht nur die Geschwindigkeit meines Programms erhöht, sondern auch einen von mir gemachten Rechenfehler gefunden und behoben, und mein Programm generiert diese winzigen schwarzen Punkte nicht mehr.
Grant Davis

Das ist großartig! Das neue Ausgabebild sieht viel besser aus.
Trichoplax

8

C # (Referenzimplementierung)

Dies ist der Code, der zum Generieren der Bilder in der Frage verwendet wird. Ich dachte, es wäre nützlich, einigen Leuten eine Referenz für die Organisation ihres Algorithmus zu geben. Bei jeder Bewegung werden eine völlig zufällige Koordinate und Farbe ausgewählt. Die Leistung ist überraschend gut, wenn man die Einschränkungen berücksichtigt, die durch die Pinselgröße / Akzeptanzkriterien auferlegt werden.

Ich verwende den CIEDE2000-Algorithmus zum Messen von Farbunterschieden aus der Open Source-Bibliothek ColorMine . Dies sollte (aus menschlicher Sicht) zu genaueren Farbübereinstimmungen führen, bei dieser Palette scheint es jedoch keinen merklichen Unterschied zu geben.

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;
using ColorMine.ColorSpaces;
using ColorMine.ColorSpaces.Comparisons;

namespace Painter
{
    public class Painter
    {
        private readonly Bitmap _source;
        private readonly Bitmap _painting;
        private readonly int _width;
        private readonly int _height;
        private readonly CieDe2000Comparison _comparison = new CieDe2000Comparison();
        private const int BRUSHSIZE = 4;
        private readonly Random _random = new Random();
        private readonly ColorPalette _palette;

        private static readonly int[][] BRUSH = {
            new[] {1, 0}, new[] {2, 0},
            new[] {0, 1}, new[] {1, 1}, new[] {2, 1}, new[] {3, 1}, 
            new[] {0, 2}, new[] {1, 2}, new[] {2, 2}, new[] {3, 2}, 
            new[] {1, 3}, new[] {2, 3}
        };

        public Painter(string sourceFilename, string paletteFilename)
        {
            _source = (Bitmap)Image.FromFile(sourceFilename);
            _width = _source.Width;
            _height = _source.Height;

            _palette = Image.FromFile(paletteFilename).Palette;
            _painting = new Bitmap(_width, _height, PixelFormat.Format8bppIndexed) {Palette = _palette};

            // search for black in the color palette
            for (int i = 0; i < _painting.Palette.Entries.Length; i++)
            {
                Color color = _painting.Palette.Entries[i];
                if (color.R != 0 || color.G != 0 || color.B != 0) continue;
                SetBackground((byte)i);
            }
        }

        public void Paint()
        {
            // pick a color from the palette
            int brushIndex = _random.Next(0, _palette.Entries.Length);
            Color brushColor = _palette.Entries[brushIndex];

            // choose coordinate
            int x = _random.Next(0, _width - BRUSHSIZE + 1);
            int y = _random.Next(0, _height - BRUSHSIZE + 1);

            // determine whether to accept/reject brush
            if (GetBrushAcceptance(brushColor, x, y))
            {
                BitmapData data = _painting.LockBits(new Rectangle(0, y, _width, BRUSHSIZE), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);
                byte[] bytes = new byte[data.Height * data.Stride];
                Marshal.Copy(data.Scan0, bytes, 0, bytes.Length);

                // apply 4x4 brush without corners
                foreach (int[] offset in BRUSH)
                {
                    bytes[offset[1] * data.Stride + offset[0] + x] = (byte)brushIndex;
                }
                Marshal.Copy(bytes, 0, data.Scan0, bytes.Length);
                _painting.UnlockBits(data);
            }
        }

        public void Save(string filename)
        {
            _painting.Save(filename, ImageFormat.Png);
        }

        private void SetBackground(byte index)
        {
            BitmapData data = _painting.LockBits(new Rectangle(0, 0, _width, _height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed);
            byte[] bytes = new byte[data.Height * data.Stride];
            for (int i = 0; i < data.Height; i++)
            {
                for (int j = 0; j < data.Stride; j++)
                {
                    bytes[i*data.Stride + j] = index;
                }
            }
            Marshal.Copy(bytes, 0, data.Scan0, bytes.Length);
            _painting.UnlockBits(data);
        }

        private bool GetBrushAcceptance(Color brushColor, int x, int y)
        {
            double currentDifference = 0.0;
            double brushDifference = 0.0;
            foreach (int[] offset in BRUSH)
            {
                Color sourceColor = _source.GetPixel(x + offset[0], y + offset[1]);
                Rgb sourceRgb = new Rgb {R = sourceColor.R, G = sourceColor.G, B = sourceColor.B};
                Color currentColor = _painting.GetPixel(x + offset[0], y + offset[1]);

                currentDifference += sourceRgb.Compare(new Rgb {R = currentColor.R, G = currentColor.G, B = currentColor.B}, _comparison);
                brushDifference += sourceRgb.Compare(new Rgb {R = brushColor.R, G = brushColor.G, B = brushColor.B}, _comparison);
            }
            return brushDifference < currentDifference;
        }
    }
}

Anschließend können Sie eine Reihe von Bildern (wie z. B. mein Video) generieren, indem Sie eine Instanz auf ähnliche Weise wie im folgenden Code aufrufen (Optimierung basierend auf der Anzahl der gewünschten Iterationen / Frames / Namen). Das erste Argument ist der Dateipfad zum Quellbild, das zweite Argument der Dateipfad zur Palette (in der Frage verlinkt) und das dritte Argument der Dateipfad für Ausgabebilder.

namespace Painter
{
    class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            int i = 0;
            int counter = 1;
            Painter painter = new Painter(args[0], args[1]);
            while (true)
            {
                painter.Paint();
                if (i%500000 == 0)
                {
                    counter++;
                    painter.Save(string.Format("{0}{1:D7}.png", args[2], counter));
                }
                i++;
            }
        }
    }
}

Ich habe online nach farbenfrohen Leinwandbildern gesucht und bin auf die folgenden Bilder gestoßen, die großartige (komplizierte) Testbilder zu sein scheinen. Alle Urheberrechte liegen bei ihren jeweiligen Eigentümern.

Bildbeschreibung hier eingebenBildbeschreibung hier eingeben Quelle

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Quelle

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Quelle


So weiß ich, dass ich überhaupt nichts weiß. Schöne Lösung
Brandon

6

JavaScript-Zeichenfläche

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Hervorragende Vorschläge in den Kommentaren. Es ist jetzt schneller und verlangsamt die Benutzeroberfläche nicht!

function previewFile() {
  var srcImage = document.getElementById('srcImage');
  var file = document.querySelector('input[type=file]').files[0];
  var reader = new FileReader();

  reader.onloadend = function() {
    srcImage.src = reader.result;
  }

  if (file) {
    reader.readAsDataURL(file);
  } else {
    srcImage.src = "";
  }
}

var buckets = []; // buckets / iterations
var iter_per_focus = 5000;

var pal = "00FFFF,0000FF,00FF00,FFFF00,\
C0C0C0,FF0000,FF00FF,FFFF78,\
FF0078,FF7848,7878FF,78FFFF,\
00FF78,784800,007800,\
007878,787800,780000,787878,\
000078,780078,004878,7800FF,\
0078FF,004848,787848,000000,FFFFFF".split(",");
var pLen = pal.length;
var p = 0;
var _R = 0;
var _G = 1;
var _B = 2;
var _CAN = 3;

// Create fast access palette with r,g,b values and
// brush image for color.
function initPal() {

  for (var i = 0; i < pal.length; i++) {
    var r = parseInt(pal[i].substr(0, 2), 16);
    var g = parseInt(pal[i].substr(2, 2), 16);
    var b = parseInt(pal[i].substr(4, 2), 16);
    var pcan = document.createElement('canvas');
    pcan.width = 4;
    pcan.height = 4;
    var pctx = pcan.getContext('2d');
    pctx.fillStyle = '#' + pal[i];
    pctx.beginPath();
    pctx.rect(1, 0, 2, 4);
    pctx.rect(0, 1, 4, 2);
    pctx.fill();

    pal[i] = [r,g,b,pcan];

  }
}
initPal();

var score = [];
var can = document.getElementById("canB");
var ctx = can.getContext('2d');
var mainDiv = document.getElementById("main");
var bCan = document.createElement('canvas');
bCan.width = can.width;
bCan.height = can.height;
var bCtx = bCan.getContext('2d');

var canA = document.getElementById("canA");
can.width = can.height = canA.width = canA.height = 200;
var ctxA = canA.getContext('2d');
var imageData;
var data;

function getSrcImage() {
  var img = document.getElementById('srcImage');
  can.width = canA.width = img.width;
  can.height = canA.height = img.height;
  ctxA.drawImage(img, 0, 0);
  imageData = ctxA.getImageData(0, 0, img.width, img.height);
  data = imageData.data;
  
  // adjust for brush offset
  var w = can.width - 2;
  var h = can.height - 2;
  
  var n = Math.floor((w * h) / iter_per_focus);
  buckets = [];
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    var bucket = [];
    bucket.r = Math.floor(Math.random() * pLen);
    buckets.push(bucket);
  }
  var b = 0;
  var pt = 0;
  for (var y = 0; y < h; y++) {
    for (var x = 0; x < w; x++, pt+=4) {
      var r = Math.floor((Math.random() * n));
      buckets[r].push([x,y,pt,256 * 12,Math.floor(Math.random()*pLen)]);
      b %= n;
    }
    pt += 8; // move past brush offset.
  }
    
}

var loopTimeout = null;

function loopInit() {
  var r, y, x, pt, c, s;
  var row = can.width * 4;
  
  var b = 0;

  function loop() {
    clearTimeout(loopTimeout);
    var bucket = buckets[b++];
    var len = bucket.length;
    // Stepping color
    //c = pal[p];
    // Pulsing color;
    //c = pal[Math.floor(Math.random()*pLen)]
    // Pulsting step
    c = pal[bucket.r++];
    bucket.r%=pLen;
    b %= buckets.length;
    if (b === 0) {
      p++;
      p%=pLen;
    }
    
    for (var i = 0; i < len; i++) {

      var x = bucket[i][0]
      var y = bucket[i][1];
      var pt = bucket[i][2];
      // Random color
      //c = pal[bucket[i][4]++];
      //bucket[i][4]%=pLen;
      
     
      s = Math.abs(data[pt] - c[_R]) +
        Math.abs(data[pt + 1] - c[_G]) +
        Math.abs(data[pt + 2] - c[_B]) +
        Math.abs(data[pt + 4] - c[_R]) +
        Math.abs(data[pt + 5] - c[_G]) +
        Math.abs(data[pt + 6] - c[_B]) +
        Math.abs(data[pt + row] - c[_R]) +
        Math.abs(data[pt + row + 1] - c[_G]) +
        Math.abs(data[pt + row + 2] - c[_B]) +
        Math.abs(data[pt + row + 4] - c[_R]) +
        Math.abs(data[pt + row + 5] - c[_G]) +
        Math.abs(data[pt + row + 6] - c[_B]);
      if (bucket[i][3] > s) {
        bucket[i][3] = s;
        bCtx.drawImage(c[_CAN], x - 1, y - 1);
      }

    }
    loopTimeout = setTimeout(loop, 0);
  }

  loop();
}

// Draw function is separate from rendering. We render
// to a backing canvas first.
function draw() {
  ctx.drawImage(bCan, 0, 0);
  setTimeout(draw, 100);
}

function start() {

  getSrcImage();
  imageData = ctxA.getImageData(0, 0, can.width, can.height);
  data = imageData.data;
  bCan.width = can.width;
  bCan.height = can.height;
  bCtx.fillStyle = "black";
  bCtx.fillRect(0, 0, can.width, can.height);
  loopInit();

  draw();
}
body {
  background-color: #444444;
  color: #DDDDEE;
}
#srcImage {
  display: none;
}
#testBtn {
  display: none;
}
#canA {
  display:none;
}
<input type="file" onchange="previewFile()">
<br>
<img src="" height="200" alt="Upload Image for MS Painting">

<button onclick="genImage()" id="testBtn">Generate Image</button>

<div id="main">
  <img id="srcImage" src="" onload="start()">
  <canvas id="canA"></canvas>
  <canvas id="canB"></canvas>
</div>


@ Trichoplax Ich hatte einige Cross-Site-Probleme beim Laden des Bildes. Ich werde sehen, ob ich etwas herausfinden kann.
Wolfhammer

1
@trichoplax Nein, die Dunkelheit war nicht gewollt. Es war ein Fehler mit der Transparenz im generierten Bild. Der für transparent gehaltene Vergleichscode sollte schwarz sein.
Wolfhammer

@ Trichoplax Ich habe es geändert, um nur eine zufällige Farbe zu vergleichen.
Wolfhammer

1
Ich habe Ihren Code in eine Jsfiddle kopiert und ein Experiment versucht. Dies hat die Konvergenz etwas beschleunigt. Vielleicht möchten Sie es versuchen ... Alles, was ich getan habe, war, den Inhalt der Schleifenfunktion mit einer for-Schleife zu umgeben, um den Inhalt 1000-mal zu wiederholen. Dies bedeutet, dass Maus- und Tastaturereignisse nur für jeweils 1000 Iterationen anstelle jeder Iteration überprüft werden. Ihre Schleife ist schnell genug, sodass nach jeweils 1000 Iterationen Maus und Tastatur nicht mehr reagieren und Sie nicht mehr stundenlang auf die Konvergenz warten müssen :)
trichoplax

1
@tricholplax Wow, diese Vorschläge haben die Dinge viel schneller gemacht. Ich denke s / = 4 wird benötigt, ich bekomme die coole Farbanimation nicht mit.
Wolfhammer

3

Mathematica

Es ist zwar nicht wirklich so schnell, aber es macht zumindest vage erkennbare Bilder, also bin ich glücklich.

img = Import["http://i.stack.imgur.com/P7X6g.jpg"]
squigglesize = 20;
squiggleterb = 35;
colors = Import["http://i.stack.imgur.com/u9JAD.png"];
colist = Table[RGBColor[PixelValue[colors, {x, 1}]], {x, 28}];
imgdim0 = ImageDimensions[img];
curimg = Image[ConstantArray[0, Reverse[imgdim0]]];

rp := RandomInteger[squigglesize, 2] - squigglesize/2;
i = 0; j = 0;
Module[{imgdim = imgdim0, randimg, points, randcol, squigmid, st, 
  randist, curdist = curdist0, i = 0, j = 0},

 While[j < 10,
  squigmid = {RandomInteger[imgdim[[1]]], RandomInteger[imgdim[[1]]]};      
  While[i < 20,
   randcol = RandomChoice[colist];
   st = RandomInteger[squiggleterb, 2] - squiggleterb/2;
   points = {rp + squigmid + st, rp + squigmid + st, rp + squigmid + st, rp + squigmid + st};

   randimg = 
    Rasterize[
     Style[Graphics[{Inset[curimg, Center, Center, imgdim],
        {randcol, BezierCurve[Table[{-1, 0}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{-1, 1}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{0, -1}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{0, 1}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{0, 2}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{1, -1}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{1, 0}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{1, 1}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{1, 2}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{2, 0}, {4}] + points]},
        {randcol, BezierCurve[Table[{2, 1}, {4}] + points]}
       }, ImageSize -> imgdim, PlotRange -> {{0, imgdim[[1]]}, {0, imgdim[[2]]}}], 
      Antialiasing -> False], RasterSize -> imgdim];
   randist = ImageDistance[img, randimg];
   If[randist < curdist, curimg = randimg; curdist = randist; i = 0; 
    j = 0;];
   i += 1;
   ]; j += 1; i = 0;];
 Print[curimg]]

Ausgabe:

Eingang Ausgabe

Eingang Ausgabe

Die Ausgabe könnte mit mehr Iterationen wahrscheinlich ein bisschen besser sein, und es gibt immer noch eine Menge, die ich versuchen kann, sie zu beschleunigen / die Konvergenz zu verbessern, aber im Moment scheint dies gut genug zu sein.


2

SmileBASIC

OPTION STRICT
OPTION DEFINT

DEF MSPAINT(IMAGE,WIDTH,HEIGHT,STEPS)
 'read color data
 DIM COLORS[28]
 COPY COLORS%,@COLORS
 @COLORS
 DATA &H000000,&H808080,&H800000
 DATA &H808000,&H008000,&H008080
 DATA &H000080,&H800080,&H808040
 DATA &H004040,&H0080FF,&H004080
 DATA &H8000FF,&H804000,&HFFFFFF
 DATA &HC0C0C0,&HFF0000,&HFFFF00
 DATA &H00FF00,&H00FFFF,&H0000FF
 DATA &HFF00FF,&HFFFF80,&H00FF80
 DATA &H80FFFF,&H8080FF,&HFF0080
 DATA &HFF8040

 'create output array and fill with white
 DIM OUTPUT[WIDTH,HEIGHT]
 FILL OUTPUT,&HFFFFFFFF

 VAR K
 FOR K=1 TO STEPS
  'Pick random position/color
  VAR X=RND(WIDTH -3)
  VAR Y=RND(HEIGHT-3)
  VAR COLOR=COLORS[RND(28)]

  'Extract average (really the sum) color in a 4x4 area.
  'this is less detailed than checking the difference of every pixel
  'but it's better in some ways...
  'corners are included so it will do SOME dithering
  'R1/G1/B1 = average color in original image
  'R2/G2/B2 = average color in current drawing
  'R3/G3/B3 = average color if brush is used
  VAR R1=0,G1=0,B1=0,R2=0,G2=0,B2=0,R3=0,G3=0,B3=0
  VAR R,G,B
  VAR I,J
  FOR J=0 TO 3
   FOR I=0 TO 3
    'original image average
    RGBREAD IMAGE[Y+J,X+I] OUT R,G,B
    INC R1,R
    INC G1,G
    INC B1,B
    'current drawing average
    RGBREAD OUTPUT[Y+J,X+I] OUT R,G,B
    INC R2,R
    INC G2,G
    INC B2,B
    'add the old color to the brush average if we're in a corner
    IF (J==0||J==3)&&(I==0||I==3) THEN
     INC R3,R
     INC G3,G
     INC B3,B
    ENDIF
   NEXT
  NEXT
  'brush covers 12 pixels
  RGBREAD COLOR OUT R,G,B
  INC R3,R*12
  INC G3,G*12
  INC B3,B*12

  'Compare
  BEFORE=ABS(R1-R2)+ABS(G1-G2)+ABS(B1-B2)
  AFTER =ABS(R1-R3)+ABS(G1-G3)+ABS(B1-B3)

  'Draw if better
  IF AFTER<BEFORE THEN
   FILL OUTPUT,COLOR, Y   *WIDTH+X+1,2 ' ##
   FILL OUTPUT,COLOR,(Y+1)*WIDTH+X  ,4 '####
   FILL OUTPUT,COLOR,(Y+2)*WIDTH+X  ,4 '####
   FILL OUTPUT,COLOR,(Y+3)*WIDTH+X+1,2 ' ##
  ENDIF
 NEXT

 RETURN OUTPUT
END

MSPAINT- Bild% [] , Breite% , Höhe% , Schritte% OUT- Ausgabe% []

  • image% - Ganzzahliges 2D-Array [y, x] mit den Bilddaten (32-Bit-ARGB-Format (Alpha wird ignoriert))
  • width% - Bildbreite
  • height% - Bildhöhe
  • Schritte% - Anzahl der Iterationen
  • output% - Ausgabearray wie image%.

Bildbeschreibung hier eingeben


Können Sie einige Beispiele hinzufügen?
Drham

Ja, ich werde in Kürze einige hinzufügen (es ist jedoch eine Menge Arbeit, Bilder zu übertragen, daher muss ich
vorerst
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