GIF - идеальный для OpenComputers?

[Xytabich 257]

Сделал простенькую читалку для файлов GIF, поддерживает весь функционал со спецификации: слои/кадры, прозрачность, текст, комментарии, расширение NETSCAPE2.0 и прочее. Но не все доп. расширения были найдены, потому реализовал только описанные в интернете.

 

Небольшая предыстория:
В общем говоря, захотел я себе как-то анимированный "телек" для дома, в качестве украшения. С отображением были конечно проблемы - голо-проектор не вмещал больше 3х цветов в палитре, но это решалось количеством. Второй проблемой встала сама картинка - пнгшки кадрами собирать было лень, да ещё и в индексы надо переводить все цвета... Подождите-ка индексы, анимация, встроенная палитра... Это-же GIF! Эврика подумал я... Пока не увидел реализацию, а потом меня поглотила пучина гифа...

 

При первом знакомстве GIF показался простым, как пробка, форматом (хотя, так и есть). Но сжатие изображения в LZW немного остудило мой пыл. Мне довольно трудно понимать работу хитроскрученных алгоритмов сжатия, но всё оказалось не так плачевно, и вооружившись методом проб и ошибок, я начал познавать это.. что-то. В конце концов, подняв несколько хабро-статеек, спецификацию, форумы покрывшиеся пылью, я начал открывать другую сторону GIF - она идеально подходит под реалии OpenComputers: 256 цветов, неплохое сжатие, встроенный текст. Всё это приправлено расширениями в виде анимаций, прозрачности слоёв, и разными дополнительными блоками. В конце-концов, этот формат может стать аналогом флеша в истории опенкомпов! Да здравствует новая эра, эра флеш-игр, когда-то покорившая интернет!

 

В итоге всех скитаний по интернетам, мне удалось сделать более-менее полную читалку, хотя некоторые расширения потерялись в могилах истории, и я не решился пока их выкапывать.
Саму читалку можно скачать для двух версий Lua:
5.2: wget -f https://github.com/Xytabich/GIF-Lua/raw/master/5.2/gif.lua /lib/gif.lua

5.3: wget -f https://github.com/Xytabich/GIF-Lua/raw/master/5.3/gif.lua /lib/gif.lua

Различия между ними несущественны - Lua 5.3 использует встроенные битовые операции, а в Lua 5.2 используется библиотека bit32, соответственно.

Функционал читалки:

-- Сруктуры --
Заголовок GIF - базовая информация гифки.
- width:number - ширина гифки
- height:number - высота гифки
- colorBits:number - кол-во бит, используемое для цветовой палитры. Устарело, но добавил на всякий.
- bgIndex:number - индекс фонового цвета
- aspectRatio:number - соотношение сторон, считается как: ширина/высота. Тоже устарело, но мало-ли.
- colorsCount:number? - количество цветов в глобальной палитре
- colors:number[]? - глобальная палитра цветов 0xRRGGBB, индексация начинается с 0
- extensions:table - список расширений гифки

Блок изображения (image) - информация о слое/кадре гифки. Содерижит полное изображение, или только его часть.
- x:number - отступ от левого края
- y:number - отступ от верхнего края
- width:number - ширина изображения
- height:number - высота изображения
- interlaced:bool - построчная или чересстрочная развертка
- colorsCount:number? - количество цветов в локальной палитре
- colors:number[]? - локальная палитра цветов 0xRRGGBB, индексация начинается с 0
- pixels:string - пиксели изображения, массив байт 0-255. Пиксель является индексом в локальной/глобальной палитре, и записаны в виде линий, слева-направо сверху-вниз. Порядок линий зависит от interlaced.
- extension:table? - расширение изображения, параметры анимации и прозрачности
	- dispMethod:number - метод очистки экрана перед отображением: 1 - не очищается, 2 - закрасить фоновым цветом, 3 - восстановить состояние перед предыдущим кадром
	- delay:number - время до следующего кадра, в секундах
	- inputFlag:bool - ожидать ли ввода пользователя для продолжения отображения
	- transparentIndex:number - индекс цвета в палитре, использующегося в качестве прозрачного

Блок текста (text) - отображает текст над изображением. По спецификации символы 7-bit ASCII, но ничто не мешает засунуть туда utf-8.
- x:number - отступ от левого края
- y:number - отступ от верхнего края
- width:number - ширина текстовой области
- height:number - высота текстовой области
- charWidth:number - ширина символа
- charHeight:number - высота символа
- fgIndex:number - цвет символа
- bgIndex:number - цвет фона символа
- text:string - собственно, сам текст

Блок комментария (comment) - произвольная текстовая запись, не влияющая на отображение. По спецификации так-же символы 7-bit ASCII, но и юникод спокойно помещается.

Расширение гифки: NETSCAPE2.0 - информация о количестве циклов анимации.
- iterations:number - количество итераций цикла (0 - бесконечное)
- loop:bool - бесконечный ли цикл

-- Функции --
gif.read(stream[, pos=0]):table -- читает весь файл.
	-- stream - поток данных, например - полученный через filesystem.open(...)
	-- возвращает заголовок с дополнительным полем - blocks:table {type:string, block:object}. В этом поле содержится список всех блоков в порядке чтения. 

gif.images(stream[, pos=0]):head, image -- итератор, последовательно считывает изображения.
	-- stream - поток данных, например - полученный через filesystem.open(...)

gif.blocks(stream[, pos=0]):head, type, block -- итератор, последовательно считывает все блоки.
	-- stream - поток данных, например - полученный через filesystem.open(...)

Особо сильно оптимизировать не стал, да и не знаю как, так что если есть предложения - выслушаю и внесу поправки. Один из вариантов ускорения чтения - сделать буферизированный поток данных.

Код и тестовые изображения доступны в репозитории на github.

 

В чересстрочной развёртке линии следуют не по прямому порядку, подробнее в выписке из спецификации:

Скрытый текст

Appendix
E. Interlaced Images.

The rows of an Interlaced images are arranged in the following order:

      Group 1 : Every 8th. row, starting with row 0.              (Pass 1)
      Group 2 : Every 8th. row, starting with row 4.              (Pass 2)
      Group 3 : Every 4th. row, starting with row 2.              (Pass 3)
      Group 4 : Every 2nd. row, starting with row 1.              (Pass 4)

The Following example illustrates how the rows of an interlaced image are
ordered.

      Row Number                                        Interlace Pass

 0    -----------------------------------------       1
 1    -----------------------------------------                         4
 2    -----------------------------------------                   3
 3    -----------------------------------------                         4
 4    -----------------------------------------             2
 5    -----------------------------------------                         4
 6    -----------------------------------------                   3
 7    -----------------------------------------                         4
 8    -----------------------------------------       1
 9    -----------------------------------------                         4
 10   -----------------------------------------                   3
 11   -----------------------------------------                         4
 12   -----------------------------------------             2
 13   -----------------------------------------                         4
 14   -----------------------------------------                   3
 15   -----------------------------------------                         4
 16   -----------------------------------------       1
 17   -----------------------------------------                         4
 18   -----------------------------------------                   3
 19   -----------------------------------------                         4

 

Пример приведу на тестовом коде, для проектора на картинке выше. Этот код просто рисует файл, так что настроить пересечение областей проекторов нужно вручную, или использовать один.

Скрытый текст

local file = ...
if not file then print("Usage: program filename") end

local fs = require("filesystem")
if not fs.exists(file) then print("File does not exist") end

local com = require("component")
local computer = require("computer")
local gif = require("gif")

local holo = {}
for k,v in com.list("hologram") do
  table.insert(holo, com.proxy(k))
  holo[#holo].clear()
end

local function getColorIndex(c, i)  -- возвращает индекс цвета для конкретной голограммы
  if c >= (i-1)*3 and c < i*3 then
    return c - (i-1)*3 + 1
  else return 0 end
end
local function buildFrame(fx, fy, w, h, str) -- рисует кадр на голограммах
  local c
  for x=1,w do
    for y=1,h do
      c = str:byte((y-1)*w + x)
      for i=1,#holo do
        holo[i].set(fx+x-1, 34-(fy+y), 1, getColorIndex(c, i))
      end
    end
  end
end

local loadPalette, time = true
local f = fs.open(file)
for info,img in gif.images(f) do -- последовательное чтение блоков с изображением
  if loadPalette then -- установка палитры голограмм, тут используется глобальная палитра, потому устанавливается только один раз
    local ind
    for i,c in pairs(info.colors) do
      ind = math.floor(i/3)+1
      if holo[ind] then
        holo[ind].setPaletteColor(i%3+1, c)
      end
    end
    loadPalette = false
  end
  time = computer.uptime()
  buildFrame(img.x+1, img.y+1, img.width, img.height, img.pixels)
  os.sleep(img.extension and math.max(0, img.extension.delay - (computer.uptime()-time)) or 0) -- задержка до следующего кадра
end
f:close()

 

 

Для OpenComputers этот формат имеет хорошие возможности, как для простого хранения сжатого изображения, или даже составного изображения из различных слоёв, так и для продвинутых действий: презентаций, анимаций, картинок с подписями. А если совсем заморочиться, то можно сделать свой Anone Gif Player, используя комментарии для записи кода, или собственные расширения приложения. По крайней мере, кинетические новелки возможно сделать и в стоковом варианте.

 

История изменений:

Скрытый текст

Версия 1.02:

- Исправлено побитовое декодирование

 

Версия 1.01:
- Оптимизация кода

- Убрано использование глобальных ссылок

Версия 1.0:
- Создана читалка

 

Изменено 24 августа, 2022 пользователем Xytabich

[Asior 586]

Прикольно очень, а можно образец для рисования на экране, я попробовал вывести и как-то не особо получилось (наверное мало думал).

Для тех кто будет тестировать, прописывайте полный путь до файла типа:

testProgram.lua /home/plaintext.gif

И еще такой вопрос, скорее всего в программе не указано подключение filesystem. Хотя я в эмуляторе тестировал и может в реальных компах там не требуется ...

[Totoro 3 563]

Охренительно.

А идею с монитором из голографических проекторов совсем недавно обсуждали. Прикольно увидеть это вживую.

[Xytabich Автор темы 257]

@Asior в тесте есть подключение:

В 19.05.2020 в 22:34, Xytabich сказал:

local fs = require("filesystem")
if not fs.exists(file) then print("File does not exist") end

А сама либа уже использует файловый поток.

Лёгких библиотек по рисованию цветом не знаю, и не делал примеров с экраном, потому вот псевдокод:

local canvas, x, y = ... -- холст и позиция изображения
local file = filesystem.open("/image.gif", "r")
local gifFile = gif.read(file)
canvas.fill(x, y, gifFile.width, gifFile.height, gifFile.colors[gifFile.bgIndex])
for _,block in pairs(gifFile.blocks) do
  if block.type == "image" then
    block = block.block
    for py=1, block.height do
      for px=1, block.width do
        canvas.setPixel(x+block.x+px, y+block.y+py, gifFile.colors[block.pixels:byte((py-1)*block.width + px)])
      end
    end
  end
end

Пиксель - это индекс цвета в палитре. Записаны они в виде линий, сверху-вниз, друг за другом, надо думаю дописать об этом.

Изменено 25 мая, 2020 пользователем Xytabich

[Xytabich Автор темы 257]

@Totoro если оптимизировать запись пикселей в голограмму, можно целые фильмы показывать)

Изменено 20 мая, 2020 пользователем Xytabich

[hohserg 197]

23 часа назад, Totoro сказал:

идею с монитором из голографических проекторов

Сколько минимум проекторов нужно, чтобы разрешения хватало для вывода одного любого символа, что можно вывести на обычный монитор?

[eu_tomat 2 154]

27 минут назад, hohserg сказал:

Сколько минимум проекторов нужно, чтобы разрешения хватало для вывода одного любого символа, что можно вывести на обычный монитор?

Вернее будет говорить не о количестве проекторов на один символ, а о количестве символов, отображаемых одним проектором.

 

Размер обычного символа на мониторе OC составляет 8x16, а проектор обеспечивает разрешение до 48x48. Получается, что один проектор может вывести поле символов размером 6x3. А для символов двойной ширины (встречаются и такие) поле будет иметь размер 3x3.

[hohserg 197]

23 часа назад, eu_tomat сказал:

Вернее будет говорить не о количестве проекторов на один символ, а о количестве символов, отображаемых одним проектором.

Если один проектор позволяет отобразить 18 символов, то нужно 1/18 проекторов для одного символа. Конечно, поделить проектор нельзя, но такое представление удобно, чтобы подсчитать, столько проекторов дадут разрешение эквивалентное монитору. На мониторе т3 8000 символов(160*50), без учета символов двойной ширины нужно 445 проекторов

Изменено 22 мая, 2020 пользователем hohserg

[eu_tomat 2 154]

8 минут назад, hohserg сказал:

Если один проектор позволяет отобразить 18 символов, то нужно 1/18 проекторов для одного символа. Конечно, поделить проектор нельзя, но такое представление удобно, чтобы подсчитать, столько проекторов дадут разрешение эквивалентное монитору. На мониторе т3 8000 символов(160*50), без учета символов двойной ширины нужно 445 проекторов

Да, удобно. Считать можно и так, если к результатам расчётов добавлять слово "приблизительно".

Для отображения поля символов размером 160x50 требуется приблизительно 445 проекторов, а точнее — 459.

[hohserg 197]

Ок, такой метод подсчета действительно ошибочный, потому что монитор прямоугольник, а не линия. С учетом пикселей символов разрешение монитора т3 - 1280x800, поэтому нужно 27 проекторов по горизонтали и 17 по вертикали, что составляет 459. 

[Xytabich Автор темы 257]

Версия 1.01:
- Оптимизация кода

- Убрано использование глобальных ссылок

[ProgramCrafter 544]

В 20.05.2020 в 00:34, Xytabich сказал:

Lua 5.3 использует встроенные битовые операции

Не везде. Вижу часто 2^count.

 

Ещё есть баг, что для больших картинок нижняя часть съезжает - некорректно декодируется.

Послал PR с фиксом. Протестить можно на прикреплённой картинке.

[Xytabich Автор темы 257]

@ProgramCrafter в основном были заменены функции на операции, а работающие трюки не были затронуты. За фикс спасибо, поправил.