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導(dǎo)讀

Hi，大家好，今天給各位讀者分享一個比較酷炫的特效。

其中匯集了很多opencv的常用操作，一套組合拳，秀的頭皮發(fā)麻

來源：https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/115298737

編輯：AI算法與圖像處理

效果展示

首先看一下目標(biāo)效果：

素材準(zhǔn)備 & 思路分析

本次雪花來源于如下圖片（文件名：f:\pic\snow.jpg）：

背景可以是任意圖片，下面是老猿在網(wǎng)上找到的一張珠峰圖像（文件名：f:\pic\Qomolangma2.jpg）：

珠峰背景的天空飄落著紛紛揚揚的雪花，意境不錯吧？

實現(xiàn)思路

要實現(xiàn)雪花飄落，單張圖片的單次顯示肯定不夠，需要不停循環(huán)顯示圖片，并且在每次圖片顯示時，生成新的雪花并更新圖片中已有雪花的位置，這就需要將圖片中每個雪花的位置精確管理。

自然界的雪花大小是不同的，因此為了提升逼真效果，還需要使得雪花大小在一定范圍內(nèi)隨機變化和旋轉(zhuǎn)。

不停產(chǎn)生大小不同的雪花，如果每次產(chǎn)生雪花都對雪花進(jìn)行變換其實浪費了系統(tǒng)的資源，因此為了提升處理性能，只在程序開始初始化時一次批量生產(chǎn)各種不同大小、不同旋轉(zhuǎn)角度的各種雪花，后續(xù)程序生成雪花時，直接從批量生成的雪花中取一個作為要生成的雪花，而不用每次從基本的雪花圖像開始進(jìn)行變換。

關(guān)鍵實現(xiàn)代碼

1、生成各種雪花形狀

def initSnowShapes():    """    從文件中讀入雪花圖片，并進(jìn)行不同尺度的縮小和不同角度的旋轉(zhuǎn)從而生成不同的雪花形狀，這些雪花形狀保存到全局列表中snowShapesList    """    global snowShapesList    imgSnow = readImgFile(r'f:\pic\snow.jpg')     imgSnow = cv2.resize(imgSnow, None, fx=0.2, fy=0.2) #圖片文件中的雪花比較大，需要縮小才能象自然的雪花形象    minFactor,maxFactor = 50,100  #雪花大小在imgSnow的0.5-1倍之間變化
    for factor in range(minFactor,maxFactor,5): #每次增加5%大小        f = factor*0.01        imgSnowSize = cv2.resize(imgSnow, None, fx=f, fy=f)        for ange in range(0,360,5):#雪花0-360之間旋轉(zhuǎn)            imgRotate = rotationImg(imgSnowSize,ange)            snowShapesList.append(imgRotate)

2、產(chǎn)生一排雪花

def generateOneRowSnows(width,count):    """    產(chǎn)生一排雪花對象，每個雪花隨機從snowShapesList取一個、橫坐標(biāo)位置隨機、縱坐標(biāo)初始為0    :param width: 背景圖像寬度    :param count: 希望的雪花數(shù)    :return:一個包含產(chǎn)生的多個雪花對象信息的列表，每個列表的元素代表一個雪花對象，雪花對象包含三個信息，在snowShapesList的索引號、初始x坐標(biāo)、初始y坐標(biāo)（才生成固定為0）    """    global snowShapesList    line = []    picCount = len(snowShapesList)     for loop in range(count):        imgId = random.randint(0,picCount-1)        xPos = random.randint(0,width-1)        line.append((imgId,xPos,0))    return line

3、將所有雪花對象融合到背景圖像

def putSnowObjectToImg(img):    """    將所有snowObjects中的雪花對象融合放到圖像img中，融合時y坐標(biāo)隨機下移一定高度，x坐標(biāo)左右隨機小范圍內(nèi)移動    """    global snowShapesList,snowObjects    horizontalMaxDistance,verticalMaxDistance = 5,20 #水平方向左右漂移最大值和豎直方向下落最大值    snowObjectCount = len(snowObjects)    rows,cols = img.shape[0:2]    imgResult = np.array(img)    for index in range(snowObjectCount-1,-1,-1):        imgObj = snowObjects[index] #每個元素為(imgId,x,y)        if imgObj[2]>rows: #如果雪花的起始縱坐標(biāo)已經(jīng)超出背景圖像的高度（即到達(dá)背景圖像底部），則該雪花對象需進(jìn)行失效處理            del(snowObjects[index])        else:            imgSnow = snowShapesList[imgObj[0]]            x,y = imgObj[1:] #取該雪花上次的位置            x = x+random.randint(-1*horizontalMaxDistance,horizontalMaxDistance) #橫坐標(biāo)隨機左右移動一定范圍            y = y+random.randint(1,verticalMaxDistance) #縱坐標(biāo)隨機下落一定范圍            snowObjects[index] = (imgObj[0],x,y) #更新雪花對象信息            imgResult = addImgToLargeImg(imgSnow,imgResult,(x,y),180) #將所有雪花對象圖像按照其位置融合到背景圖像中    return imgResult #返回融合圖像

4、主函數(shù)

主函數(shù)讀入背景圖片，初始化雪花形狀列表，然后循環(huán)自頂部產(chǎn)生一排新的雪花，并將所有雪花對象動態(tài)調(diào)整位置后融合到背景圖像，每200毫秒循環(huán)一次，直至按ESC退出。

def main():    global snowShapesList,snowObjects    bg = readImgFile(r'f:\pic\Qomolangma2.jpg')    initSnowShapes()    rows,cols = bg.shape[:2]    maxObjsPerRow = int(cols/100)
    while(True):        snowObjects += generateOneRowSnows(cols,random.randint(0,maxObjsPerRow))        result = putSnowObjectToImg(bg)        cv2.imshow('result',result)        ch = cv2.waitKey(200)        if ch==27:break

主程序完整代碼及雪花飄落效果

5.1、主程序完整代碼

# -*- coding: utf-8 -*-import cv2,randomimport numpy as np
from opencvPublic import addImgToLargeImg,readImgFile,rotationImgsnowShapesList = [] #雪花形狀列表snowObjects=[]  #圖片中要顯示的所有雪花對象

def initSnowShapes():    """    從文件中讀入雪花圖片，并進(jìn)行不同尺度的縮小和不同角度的旋轉(zhuǎn)從而生成不同的雪花形狀，這些雪花形狀保存到全局列表中snowShapesList    """    global snowShapesList    imgSnow = readImgFile(r'f:\pic\snow.jpg')    imgSnow = cv2.resize(imgSnow, None, fx=0.2, fy=0.2) #圖片文件中的雪花比較大，需要縮小才能象自然的雪花形象    minFactor,maxFactor = 50,100  #雪花大小在imgSnow的0.5-1倍之間變化
    for factor in range(minFactor,maxFactor,5): #每次增加5%大小        f = factor*0.01        imgSnowSize = cv2.resize(imgSnow, None, fx=f, fy=f)        for ange in range(0,360,5):#雪花0-360之間旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)角度增加5°            imgRotate = rotationImg(imgSnowSize,ange)            snowShapesList.append(imgRotate)
def generateOneRowSnows(width,count):    """    產(chǎn)生一排雪花對象，每個雪花隨機從snowShapesList取一個、橫坐標(biāo)位置隨機、縱坐標(biāo)初始為0    :param width: 背景圖像寬度    :param count: 希望的雪花數(shù)    :y:當(dāng)前行對應(yīng)的豎直坐標(biāo)    :return:一個包含產(chǎn)生的多個雪花對象信息的列表，每個列表的元素代表一個雪花對象，雪花對象包含三個信息，在snowShapesList的索引號、初始x坐標(biāo)、初始y坐標(biāo)（才生成固定為0）    """    global snowShapesList    line = []    picCount = len(snowShapesList)    for loop in range(count):        imgId = random.randint(0,picCount-1)        xPos = random.randint(0,width-1)        line.append((imgId,xPos,0))    return line
def putSnowObjectToImg(img):    """    將所有snowObjects中的雪花對象融合放到圖像img中，融合時y坐標(biāo)隨機下移一定高度，x坐標(biāo)左右隨機小范圍內(nèi)移動    """    global snowShapesList,snowObjects    horizontalMaxDistance,verticalMaxDistance = 5,20 #水平方向左右漂移最大值和豎直方向下落最大值    snowObjectCount = len(snowObjects)    rows,cols = img.shape[0:2]    imgResult = np.array(img)    for index in range(snowObjectCount-1,-1,-1):        imgObj = snowObjects[index] #每個元素為(imgId,x,y)        if imgObj[2]>rows: #如果雪花的起始縱坐標(biāo)已經(jīng)超出背景圖像的高度（即到達(dá)背景圖像底部），則該雪花對象需進(jìn)行失效處理            del(snowObjects[index])        else:            imgSnow = snowShapesList[imgObj[0]]            x,y = imgObj[1:] #取該雪花上次的位置            x = x+random.randint(-1*horizontalMaxDistance,horizontalMaxDistance) #橫坐標(biāo)隨機左右移動一定范圍            y = y+random.randint(1,verticalMaxDistance) #縱坐標(biāo)隨機下落一定范圍            snowObjects[index] = (imgObj[0],x,y) #更新雪花對象信息            imgResult = addImgToLargeImg(imgSnow,imgResult,(x,y),180) #將所有雪花對象圖像按照其位置融合到背景圖像中    return imgResult #返回融合圖像

def main():    global snowShapesList,snowObjects
    initSnowShapes()    bg = readImgFile(r'f:\pic\Qomolangma2.jpg')    rows,cols = bg.shape[:2]    maxObjsPerRow = int(cols/100)
    while(True):        snowObjects += generateOneRowSnows(cols,random.randint(0,maxObjsPerRow))        result = putSnowObjectToImg(bg)        cv2.imshow('result',result)        ch = cv2.waitKey(200)        if ch==27:break
main()

總結(jié)

本文介紹了通過OpenCV-Python以特定圖像為背景制作雪花飄落特效的實現(xiàn)思路、關(guān)鍵函數(shù)功能以及主程序的完整代碼。雪花飄落特效實際上屬于圖像融合的操作，只要掌握圖像融合的基礎(chǔ)知識以及設(shè)計后實現(xiàn)思路，實現(xiàn)起來還是比較快的，效果也挺不錯。結(jié)合上面代碼，大家還可以調(diào)整雪花的大小以及飄雪的密集程度。

以上實現(xiàn)過程需要注意：

1、雪花圖片一般會比圖片需要的效果大，怎么縮小到合適的大小需要多試一下，下面是才開始將原始圖片只縮寫一半之后的效果。

可以看到該效果就不太讓人滿意。

2、控制好雪花左右移動以及下落的速度和幅度，太快、太慢以及幅度過大或過小都不太象在雪花飄落。

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下載1：何愷明頂會分享

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下載3 CVPR2020

在「AI算法與圖像處理」公眾號后臺回復(fù)：CVPR2020，即可下載1467篇CVPR 2020論文

覺得不錯就點亮在看吧

OpenCV-Python圖形圖像處理：制作雪花飄落特效

效果展示

素材準(zhǔn)備 & 思路分析

關(guān)鍵實現(xiàn)代碼

1、生成各種雪花形狀

2、產(chǎn)生一排雪花

3、將所有雪花對象融合到背景圖像

4、主函數(shù)