引言

看到酷安上有這樣一個活動，萌生了用 C# 生成字符畫的想法档痪，先放出原圖字柠。

酷安手繪牛啤

§1 黑白

將圖像轉(zhuǎn)換成字符畫在 C# 中很簡單探越，思路大致如下：

1. 加載圖像，逐像素提取明度窑业。
2. 根據(jù)明度映射到字符列表中對應的字符钦幔。
3. 輸出字符。

GetChars函數(shù)負責將傳入的圖像按一定比例導出字符畫的字符串常柄。hScale為橫向比例鲤氢，即每次跳過的橫向像素數(shù)；vScale為縱向比例西潘，在控制臺中輸出推薦為hScale的 2 倍卷玉。

private static string GetChars(Bitmap bmp, int hScale, int vScale)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int h = 0; h < bmp.Height; h += vScale)
    {
        for (int w = 0; w < bmp.Width; w += hScale)
        {
            Color color = bmp.GetPixel(w, h);
            float brightness = color.GetBrightness(); // 這里的明度也可以使用 RGB 分量合成
            char ch = GetChar(brightness);
            sb.Append(ch);
        }
        sb.AppendLine();
    }
    return sb.ToString();
}

GetChar負責做明度到字符的映射工作，由于brightness取值范圍為 [0, 1]喷市，所以需要乘 0.99 防止index越界相种。listChar是可用的字符列表，自定義只需遵循一條規(guī)則品姓，從左往右字符應該越來越復雜寝并。

private static readonly List<char> listChar = 
    new List<char>() { ' ', '^', '+', '!', '$', '#', '*', '%', '@' };
private static char GetChar(float brightness)
{
    int index = (int)(brightness * 0.99 * listChar.Count);
    return listChar[index];
}

調(diào)用函數(shù)，輸出結(jié)果腹备。初具雛形衬潦，黑白樣式減少了不少神韻。

§2 有限彩色

2.1 Console

一開始希望通過改變Console.ForegroundColor屬性來改變色彩植酥，但是殘酷的事實是這個屬性只接受ConsoleColor枚舉中的 16 個顏色镀岛。將全彩圖片映射成 16 色輸出，費力不討好友驮，遂求其他方法漂羊。

2.2 Colorful.Console

找到了一個彩色控制臺的庫 Colorful Console⌒读簦看網(wǎng)頁介紹挺厲害的拨与，RGB、漸變色艾猜、多色輸出……妥了买喧，這肯定符合我們的需要捻悯，通過 nuget 可以直接添加到項目中。
在引用區(qū)域加一行淤毛，就可以把代碼中的Console用ColorfulConsole替代今缚。

using Console = Colorful.Console;

GetChars函數(shù)需要改變一下，因為每個字符的顏色不同低淡，所以要在函數(shù)里面增加輸出姓言。好簡單，輸出內(nèi)容后面加個顏色的參數(shù)就可以了蔗蹋。

private static string GetChars(Bitmap bmp, int hScale, int vScale, bool shouldDraw)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int h = 0; h < bmp.Height; h += vScale)
    {
        for (int w = 0; w < bmp.Width; w += hScale)
        {
            Color color = bmp.GetPixel(w, h);
            float brightness = color.GetBrightness();
            char ch = GetChar(brightness);
            if (shouldDraw)
            {
                Console.Write(ch, color);
            }
            sb.Append(ch);
        }
        if (shouldDraw) { Console.WriteLine(); }
        sb.AppendLine();
    }
    return sb.ToString();
}

然而現(xiàn)實再一次殘酷起來何荚，輸出結(jié)果一片黑，使用白色背景看一看猪杭。

可能看不清餐塘，不過牛角的位置確實有幾個字符不是黑色，那我們換張圖片來看皂吮〗渖担可以看到確實有彩色輸出，不過效果尚可的僅限最前面的一些字符蜂筹，之后白色完全不見了需纳。

Colorful.Console can only write to the console in 16 different colors (including the black that's used as the console's background, by default!) in a single console session. This is a limitation of the Windows console itself (ref: MSDN), and it's one that I wasn't able to work my way around. If you know of a workaround, let me know!

Colorful.Console只能同時輸出 16 種顏色慌盯，果然原版Console能接受的ConsoleColor枚舉也是 16 種顏色是算計好的〉嗥鳎可惡，難道只能到此為止了嗎俱箱？
我不甘心国瓮。

§3 全彩

終于，我找到了這個 visual studio - Custom text color in C# console application? - Stack Overflow狞谱。在下面 Alexei Shcherbakov 和 Olivier Jacot-Descombes 的回答中乃摹，我看到了希望。

Since Windows 10 Anniversary Update, console can use ANSI/VT100 color codes
You need set flag ENABLE_VIRTUAL_TERMINAL_PROCESSING(0x4) by SetConsoleMode
Use sequences:
"\x1b[48;5;" + s + "m" - set background color by index in table (0-255)
"\x1b[38;5;" + s + "m" - set foreground color by index in table (0-255)
"\x1b[48;2;" + r + ";" + g + ";" + b + "m" - set background by r,g,b values
"\x1b[38;2;" + r + ";" + g + ";" + b + "m" - set foreground by r,g,b values
Important notice: Internally Windows have only 256 (or 88) colors in table and Windows will used nearest to (r,g,b) value from table.

有了這個神奇的ENABLE_VIRTUAL_TERMINAL_PROCESSING(0x4)跟衅，就可以隨意修改前后景顏色了孵睬。說干就干，首先需要增加一個NativeMethods類伶跷，用來 Call kernel32.dll里的 3 個函數(shù)掰读。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Img2ColorfulChars
{
    internal class NativeMethods
    {
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        public static extern bool SetConsoleMode(IntPtr hConsoleHandle, int mode);
        
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        public static extern bool GetConsoleMode(IntPtr handle, out int mode);

        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        public static extern IntPtr GetStdHandle(int handle);
    }
}

然后在主程序Main函數(shù)里一開始增加以下三行秘狞，-11代表STD_OUTPUT_HANDLE(GetStdHandle function - Windows Console | Microsoft Docs)， 0x4就是上面所說的ENABLE_VIRTUAL_TERMINAL_PROCESSING蹈集。

var handle = NativeMethods.GetStdHandle(-11);
NativeMethods.GetConsoleMode(handle, out int mode);
NativeMethods.SetConsoleMode(handle, mode | 0x4);

因為我們要修改的是字符的前景色烁试，所以把上一節(jié)中GetChars函數(shù)里的

Console.Write(ch, color);

替換為

Console.Write($"\x1b[38;2;{color.R};{color.G};{color.B}m{ch}");

輸出結(jié)果如下，完美拢肆。

尾聲

多彩的細節(jié)减响，巧妙的象征寒跳，這就是青春啊(不是)莲蜘。
而這個項目真正的用法：

項目鏈接

• github.com/Roy0309/Img2ColorfulChars
  僅全彩版本，適用于1.0版

推薦閱讀

• Console Virtual Terminal Sequences - Windows Console | Microsoft Docs
• GetStdHandle function - Windows Console | Microsoft Docs
• GetConsoleMode function - Windows Console | Microsoft Docs
• SetConsoleMode function - Windows Console | Microsoft Docs