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关于python:终端看片指日可待ASCII转义序列的妙用

jiezi

序言

在旧文《如何写一个命令行的秒表》中，借助命令tput，我实现了“原地更新”所输入的时分秒的成果

其中用到的是 ASCII 转义序列 \x1b[8D 和\x1b[0K。除此之外，ASCII 转义序列还有许多其它性能。例如，能够用来定制输入内容的前景色

将转义序列中的参数 38 改为48，能够定制输入内容的背景色

将打印内容改为两个空格，看起来就像是在一块彩色的画布上涂了一个红色的方块

既然如此，只有尺寸适合，就能够在终端打印出一张图片，只须要将每一个像素的色彩作为背景色，在坐标对应的行列上输入两个空格即可。如果能抹掉输入的内容并在同样的地位上打印一张不同的图片，甚至能够实现动画的成果。

百闻不如一见，上面我用 Python 演示一番。

把 GIF 装进终端

要想用前文的思路在终端中显示一张 GIF 图片，必须先失去 GIF 图片每一帧的每个像素的色彩才行。在 Python 中应用名为 Pillow 的库能够轻松地解析 GIF 文件，先装置这个库

➜  /tmp rmdir show_gif
➜  /tmp mkdir show_gif
➜  /tmp cd show_gif
➜  show_gif python3 -m venv ./venv
➜  show_gif . ./venv/bin/activate
(venv) ➜  show_gif pip install Pillow
Collecting Pillow
  Using cached Pillow-8.1.0-cp39-cp39-macosx_10_10_x86_64.whl (2.2 MB)
Installing collected packages: Pillow
Successfully installed Pillow-8.1.0
WARNING: You are using pip version 20.2.3; however, version 21.0.1 is available.
You should consider upgrading via the '/private/tmp/show_gif/venv/bin/python3 -m pip install --upgrade pip' command.

接着便能够让它读入并解析一张 GIF 图片

import sys

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        pass

而后将每一帧都转换为 RGB 模式再遍历其每一个像素

import sys

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        rgb_frame = frame.convert('RGB')
        pixels = rgb_frame.load()
        for y in range(0, rgb_frame.height):
            for x in range(0, rgb_frame.width):
                pass

调用 Image 类的实例办法 load 失去的是一个 PixelAccess 类的实例，它能够像二维数组个别用坐标获取每一个像素的色彩值，色彩值则是一个长度为 3 的 tuple 类型的值，其中顺次是像素的三原色的重量。

从 ANSI escape code 词条的 24-bit 大节中得悉，应用参数为 48;2; 的转义序列，再接上以分号分隔的三原色重量即可设置 24 位的背景色

import sys

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        rgb_frame = frame.convert('RGB')
        pixels = rgb_frame.load()
        for y in range(0, rgb_frame.height):
            for x in range(0, rgb_frame.width):
                colors = pixels[x, y]
                print('\x1b[48;2;{};{};{}m  \x1b[0m'.format(*colors), end='')
            print('')

在每次二重循环遍历了所有像素后，还必须革除输入的内容，并将光标重置到左上角能力再次打印，这能够用 ASCII 转义序列来实现。查阅 VT100 User Guide 能够晓得，用 ED 命令能够擦除显示的字符，对应的转义序列为\x1b[2J；用 CUP 命令能够挪动光标的地位到左上角，对应的转义序列为\x1b[0;0H。在每次开始打印一帧图像前输入这两个转义序列即可

import sys

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        rgb_frame = frame.convert('RGB')
        pixels = rgb_frame.load()
        print('\x1b[2J\x1b[0;0H', end='')
        for y in range(0, rgb_frame.height):
            for x in range(0, rgb_frame.width):
                colors = pixels[x, y]
                print('\x1b[48;2;{};{};{}m  \x1b[0m'.format(*colors), end='')
            print('')

最初，只须要在每次打印完一帧后，按 GIF 文件的要求睡眠一段时间即可。每一帧的展现时长能够从 info 属性的键 duration 中失去，单位是毫秒

import sys
import time

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        rgb_frame = frame.convert('RGB')
        pixels = rgb_frame.load()
        print('\x1b[2J\x1b[0;0H', end='')
        for y in range(0, rgb_frame.height):
            for x in range(0, rgb_frame.width):
                colors = pixels[x, y]
                print('\x1b[48;2;{};{};{}m  \x1b[0m'.format(*colors), end='')
            print('')
        time.sleep(rgb_frame.info['duration'] / 1000)

当初能够看看成果了。我筹备了一张测试用的 GIF 图片，宽度和高度均为 47 像素，共 34 帧

让它在终端中显示进去吧

一点渺小的改良

你可能留意到了，前文的演示成果中有显著的闪动，这是因为打印 ASCII 转义序列的速度不够快导致的。既然如此，能够将一整行的转义序列学生成进去，再一次性输入到终端。改变不简单

import sys
import time

from PIL import Image, ImageSequence

if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]
    im = Image.open(path)
    for frame in ImageSequence.Iterator(im):
        rgb_frame = frame.convert('RGB')
        pixels = rgb_frame.load()
        print('\x1b[2J\x1b[0;0H', end='')
        for y in range(0, rgb_frame.height):
            last_colors = None
            line = ''
            for x in range(0, rgb_frame.width):
                colors = pixels[x, y]
                if colors != last_colors:
                    line += '\x1b[0m\x1b[48;2;{};{};{}m'.format(*colors)
                else:
                    line += ' '
                last_colors = colors
            print('{}\x1b[0m'.format(line))
        time.sleep(rgb_frame.info['duration'] / 1000)

但成果却很显著

全文完

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