MS Paint é subestimado


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O MS Paint sempre desperdiçou muito tempo, mas foi evitado pela maioria dos designers gráficos. Talvez as pessoas tenham perdido o interesse por causa da paleta de cores estridente ou por causa dos níveis limitados de desfazer. Independentemente disso, ainda é possível gerar imagens bonitas apenas com o pincel padrão e a paleta de cores padrão.

Desafio

Usando apenas o pincel padrão (um quadrado 4x4 sem cantos) e a paleta de cores padrão (as 28 cores abaixo), tente replicar uma imagem de origem usando uma técnica baseada em subidas estocásticas .

insira a descrição da imagem aqui

Algoritmo

Toda resposta deve seguir o mesmo algoritmo básico (subida estocástica). Os detalhes podem ser ajustados em cada etapa. Um movimento é considerado uma pincelada (por exemplo, clicar na tinta).

  1. Adivinhe os próximos movimentos. Faça um palpite (de coordenadas e cores) para o (s) próximo (s) movimento (s) da maneira que desejar. No entanto, a suposição não deve fazer referência à imagem de origem.
  2. Aplique o palpite. Aplique o pincel na pintura para fazer o (s) movimento (s).
  3. Meça o benefício do (s) movimento (s). Fazendo referência à imagem de origem, determine se os movimentos beneficiaram a pintura (ou seja, a pintura se parece mais com a imagem de origem). Se for benéfico, mantenha o (s) movimento (s), caso contrário, descarte o (s) movimento (s).
  4. Repita até a convergência. Vá para a Etapa 1 e tente a próxima tentativa até que o algoritmo tenha convergido o suficiente. A pintura deve se parecer muito com a imagem de origem neste momento.

Se o seu programa não corresponder a essas quatro etapas, provavelmente não é uma subida estocástica. Eu marquei isso como um concurso de popularidade porque o objetivo é produzir algoritmos de pintura interessantes com base na paleta de cores e no pincel limitados.

Restrições

  • O algoritmo deve ser estocástico de alguma forma.
  • O próximo palpite não deve ser influenciado pela imagem de origem. Você está adivinhando cada novo movimento e depois checando se isso ajudou ou não. Por exemplo, você não tem permissão para determinar onde colocar o pincel com base nas cores da imagem de origem (que é semelhante ao pontilhamento da imagem de origem, que não é o objetivo).

  • Você pode influenciar a veiculação, ajustando as etapas do algoritmo da maneira que desejar. Por exemplo, você pode começar suas suposições pelas bordas e se mover para dentro, arrastar o pincel para criar linhas para cada palpite ou decidir pintar cores escuras primeiro. Você pode fazer referência a imagens de iteração anteriores (mas não a imagem de origem) para calcular o próximo movimento desejado. Elas podem ser restritivas como você deseja (por exemplo, faça apenas suposições no quadrante superior esquerdo para a iteração atual).

  • A medida da "diferença" entre a imagem de origem e a iteração atual pode ser medida da maneira que você desejar, desde que não calcule outros movimentos em potencial para determinar se esse movimento é considerado o "melhor". Não deve saber se o movimento atual é o "melhor", apenas se ele se enquadra na tolerância dos critérios de aceitação. Por exemplo, pode ser tão simples quanto abs(src.R - current.R) + abs(src.G - current.G) + abs(src.B - current.B)para cada pixel afetado ou qualquer uma das técnicas conhecidas de diferença de cores .

Paleta

Você pode baixar a paleta como uma imagem 28x1 ou criá-la diretamente no código.

Escova

O pincel é um quadrado 4x4 sem cantos. Esta é uma versão em escala:

insira a descrição da imagem aqui

(Seu código deve usar a versão 4x4)

Exemplo

Entrada:

Van Gogh - a noite estrelada

Resultado:

A Noite Estrelada gerada

Você pode ver como o algoritmo básico progride em um pequeno vídeo que fiz (cada quadro é de 500 iterações): A Noite Estrelada . Os estágios iniciais são interessantes de se assistir:

insira a descrição da imagem aqui


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@ vihan1086: A imagem de origem não possui transparência. A imagem atual pode depender da iteração anterior (como no meu exemplo, em que novos pontos são adicionados sobre os anteriores), se é isso que você quer dizer.
grovesNL

Não vejo o que a escalada estocástica acrescenta ... considerando que você pode fazer palpites da maneira que quiser e descartá-las se não forem boas, isso é efetivamente o mesmo que passar por várias palpites enquanto verifica e escolhendo o melhor.
Sp3000 13/07/2015

@ Sp3000: O ponto é que você não conhece o "melhor" movimento até que um movimento em potencial tenha sido feito. Nesse momento, você pode aceitá-lo se ele se encaixar dentro de seus próprios critérios de aceitação (ou seja, é "suficientemente próximo" "). Os critérios de aceitação não devem ter conhecimento de todos os movimentos possíveis (talvez seja necessário esclarecer isso mais). Essencialmente, você não deve poder determinar o "melhor" movimento com antecedência, mas deve melhorar gradualmente a imagem.
grovesNL

Com essa forma de pincel, é impossível pintar os pixels dos cantos (a partir do seu exemplo, recebo essa impressão) ou o pincel pode ser colocado parcialmente fora dos limites da imagem?
Olifante

A preocupação do Sp3000 talvez inclua o seguinte algoritmo determinístico: para cada pixel, por sua vez, tente todas as cores. Sem estocástico e muito parecido com o pontilhamento, mas parece se encaixar nas regras.
Olifante

Respostas:


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Javascript

Essa solução usa o elemento de tela HTML5 para extrair os dados da imagem, mas sem a necessidade de usar HTML, isso significa que ele pode ser executado no seu console. Ele acessa a imagem da paleta de cores como uma matriz; Guardei todas as cores da imagem da paleta em uma matriz). Ele gera no console (depois que termina) e também armazena o resultado em uma variável.

A versão mais atualizada do código está no violino . O violino também usa um algoritmo melhor para reduzir o ruído nas imagens. A melhoria no algoritmo consiste principalmente na fixação de uma função (máx. A mín.) Que fez com que a cor inversa fosse escolhida.

Código na forma do ícone do MS Paint! (código formatado no violino ou no snippet de pilha)

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,''))                                             

Uso:

Paint('DATA URI');

Violino .

O violino usa o crossorigin.me para que você não precise se preocupar com o compartilhamento de recursos entre origens.

Também atualizei o violino para que você possa ajustar alguns valores para produzir a pintura mais bonita. As cores de algumas imagens podem estar desativadas. Para evitar isso, ajuste o accept_rate para ajustar o algoritmo. Um número menor significa melhores gradientes, um número maior resultará em cores mais nítidas.


Aqui está o violino como um snippet de pilha (NÃO atualizado, caso o violino não funcione):


Para comemorar o sobrevôo de Plutão da New Horizon, introduzi uma imagem de Plutão:

Original Desenhado

Original Desenhado

Para o seguinte, eu o configurei para fazê-los parecer o original o mais próximo possível:

Corri isso com o papel de parede padrão do OS X Yosemite. Depois de deixá-lo rodar um pouco, os resultados são absolutamente impressionantes. O arquivo original era enorme (26 MB), então eu o redimensionei e compactei:

insira a descrição da imagem aqui

A noite estrelada (usei uma imagem de maior resolução para obter melhores resultados)

Uma foto que encontrei no google: insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui


12

JavaScript + HTML

Aleatória:

Ponto aleatório

Alinhado aleatoriamente:

Subdivide a tela em quadrados 4x4 e escolhe um ponto aleatoriamente dentro de um dos quadrados. As compensações moverão a grade, para que você possa preencher as pequenas lacunas.

Ciclo:

Cria uma grade e percorre todos os pontos. Deslocamentos move a grade. O espaçamento determina o tamanho de cada célula. (Eles vão começar a se sobrepor)

Diferença de cor:

  • 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>

insira a descrição da imagem aqui
RGB: insira a descrição da imagem aqui
HSL: insira a descrição da imagem aqui
HSV: insira a descrição da imagem aqui


Muito legal. O "Snippet de código de execução" é interrompido quando ele tenta definir document.cookie(após 1000 iterações) porque o documento está em área restrita. O cookie é necessário?
grovesNL

Não, uma vez eu executei o programa por algumas horas, mas meu navegador travou. Então, eu fiz o biscoito como uma coisa de backup. Mas vou removê-lo porque parece que a troca de pilhas não gosta de cookies.
Grant Davis

11
Olhando para o seu código, acho que ele pode se beneficiar da mesma aceleração que sugeri na resposta do wolfhammer , exceto quando aplicada em doThingvez de loop. Você pode achar o aumento de velocidade vale a pena a linha extra ...
Trichoplax

11
@trichoplax Muito obrigado, Sua correção não só aumentou a velocidade do meu programa, como também corrigi um erro de matemática que fiz e corrigi um erro de matemática, e meu programa não gera mais esses pequenos pontos pretos.
Grant Davis

Isso é ótimo! A nova imagem de saída parece muito melhor.
Trichoplax

8

C # (implementação de referência)

Este é o código usado para gerar as imagens na pergunta. Eu pensei que seria útil dar a algumas pessoas uma referência para organizar seu algoritmo. Uma coordenada e cor completamente aleatórias são selecionadas a cada movimento. O desempenho é surpreendentemente bom, considerando as limitações impostas pelos critérios de tamanho / aceitação do pincel.

Eu uso o algoritmo CIEDE2000 para medir diferenças de cores, da biblioteca de código aberto ColorMine . Isso deve fornecer correspondências de cores mais próximas (do ponto de vista humano), mas não parece ser uma diferença perceptível quando usada com esta paleta.

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;
        }
    }
}

Em seguida, você pode gerar uma série de imagens (como o meu vídeo) chamando uma instância de maneira semelhante ao código abaixo (ajuste com base no número de iterações / quadros / nome desejado). O primeiro argumento é o caminho do arquivo para a imagem de origem, o segundo argumento é o caminho do arquivo para a paleta (vinculada na pergunta) e o terceiro argumento é o caminho do arquivo para as imagens de saída.

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++;
            }
        }
    }
}

Procurei on-line algumas pinturas em tela coloridas e me deparei com as imagens abaixo, que parecem ótimas imagens de teste (complicadas). Todos os direitos autorais pertencem aos seus respectivos proprietários.

insira a descrição da imagem aquiinsira a descrição da imagem aqui Fonte

insira a descrição da imagem aquiinsira a descrição da imagem aqui

Fonte

insira a descrição da imagem aquiinsira a descrição da imagem aqui

Fonte


É assim que eu sei que não sei nada sobre nada. Solução agradável
Brandon

6

Tela JavaScript

Atualizar

Excelentes sugestões nos comentários. Agora é mais rápido e não diminui a velocidade da interface do usuário!

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 Eu estava tendo alguns problemas entre sites ao carregar a imagem. Vou ver se consigo descobrir alguma coisa.
wolfhammer

11
@trichoplax Não, o escuro não era intencional. Foi um erro com a transparência na imagem gerada. O código de comparação considerado transparente deve ser preto.
11295 wolfhammer

Trichoplax @ Eu mudei para comparar apenas uma cor aleatória.
11289 wolfhammer

11
Copiei seu código em um jsfiddle e tentei um experimento. Isso tornou a convergência um pouco mais rápida. Você pode tentar ... Tudo o que fiz foi cercar o conteúdo da função loop com um loop for para repetir o conteúdo 1000 vezes. Isso significa que os eventos de mouse e teclado são verificados apenas para cada 1000 iterações, em vez de para cada iteração. Seu ciclo é rápido o suficiente que cada 1000 iterações ainda deixa o mouse eo teclado sensível, e isso poupa horas à espera de convergência :)
Trichoplax

11
@tricholplax Wow essas sugestões tornaram as coisas muito mais rápidas. Eu acho que s / = 4 é necessário, não recebo a animação de cores legais com ele.
wolfhammer

3

Mathematica

Mas não é tão rápido assim, mas pelo menos faz imagens vagamente reconhecíveis, então estou feliz.

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]]

Resultado:

entrada Resultado

entrada resultado

A saída provavelmente poderia ser um pouco melhor com mais iterações, e ainda há muito que eu posso tentar acelerar / melhorar a convergência, mas por enquanto isso parece bom o suficiente.


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

Imagem MSPAINT % [] , largura% , altura% , etapas% OUT OUT % []

  • image% - matriz inteira 2D [y, x] com os dados da imagem (formato ARGB de 32 bits (alfa é ignorado))
  • width% - largura da imagem
  • height% - altura da imagem
  • steps% - número de iterações
  • % de saída - matriz de saída, igual à% de imagem.

insira a descrição da imagem aqui


você pode adicionar alguns exemplos?
drham

Sim, eu vou adicionar um pouco cedo (É um monte de trabalho para transferir imagens, então eu vou ter que apenas tirar fotos da tela por agora)
12Me21
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