一、引言
2021年4月8日武漢重啟一周年，這是個(gè)值得慶祝的日子，作為一個(gè)武漢人和一個(gè)死宅程序員，老猿也想在這個(gè)日子留下點(diǎn)什么。想起武漢長(zhǎng)江兩岸的燈光秀，頓時(shí)有了主意，那就用程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)武漢重啟慶祝的燈光秀短視頻吧，于是在4月7日晚開始構(gòu)思和著手開發(fā)，4月8日晚終于順利完成，并且通過使用OpenCV、OpenCV+Moviepy兩種方式進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
本文介紹結(jié)合Python+OpenCV+Moviepy實(shí)現(xiàn)的思路和過程，Python+OpenCV實(shí)現(xiàn)的思路和過程將在另外的博文中單獨(dú)介紹。
二、實(shí)現(xiàn)思路
2.1、視頻內(nèi)容設(shè)計(jì)
老猿是個(gè)沒有藝術(shù)細(xì)胞的人，因此這個(gè)視頻內(nèi)容只能說僅能代表是個(gè)視頻而已，對(duì)最終的內(nèi)容表現(xiàn)大家就不需要過多評(píng)價(jià)。
在創(chuàng)作該視頻前，對(duì)視頻進(jìn)行了簡(jiǎn)單規(guī)劃，將創(chuàng)作視頻分為片頭、視頻內(nèi)容和片尾三部分：
- 片頭：5秒時(shí)間，展現(xiàn)一幅黃鶴樓的照片，并帶上“武漢重啟一周年燈光秀”的標(biāo)題
- 視頻內(nèi)容：全長(zhǎng)35秒，每隔2秒隨機(jī)展現(xiàn)一張武漢燈光秀景觀圖，并在視頻中附上向上滾動(dòng)的文字“熱烈慶祝武漢重啟一周年！”、“武漢萬歲！中國(guó)萬歲！”，并在視頻的左下角和右下角用紅綠藍(lán)三色畫三條向上晃動(dòng)的線條表示彩色激光
- 片尾：25秒，每隔2秒隨機(jī)展現(xiàn)武漢的一張風(fēng)景照，并展現(xiàn)“制作：老猿Python”等制作信息。
2.2、開發(fā)設(shè)計(jì)
2.2.1、視頻圖片處理
視頻中用到的圖片都來源于互聯(lián)網(wǎng)，為了確保視頻輸出，所有圖片都調(diào)整到了統(tǒng)一大小。
在程序中通過全局變量將片頭使用圖像使用了全局變量進(jìn)行保存，視頻內(nèi)容使用圖像、片尾使用圖像分別通過兩個(gè)全局生成器進(jìn)行訪問，兩個(gè)全局生成器能從列表中順序取出圖片，并在到達(dá)列表結(jié)尾時(shí)回到第一個(gè)元素。當(dāng)然生成器訪問的方法也可以不使用生成器而使用多個(gè)全局變量來實(shí)現(xiàn)。
2.2.2、燈光效果處理
在視頻內(nèi)容部分，左下角和右下角發(fā)射的彩色激光，采用在背景圖片中根據(jù)時(shí)間動(dòng)態(tài)繪制彩色線條，實(shí)現(xiàn)彩色激光晃動(dòng)照射的效果，為了限制晃動(dòng)范圍，設(shè)定了激光終點(diǎn)的x值的最小值和最大值。激光終點(diǎn)的位置根據(jù)時(shí)間動(dòng)態(tài)計(jì)算，并在到達(dá)x值的最小值或最大值時(shí)自動(dòng)回掃。
2.2.3、幀圖像的生成
為了符合Moviepy剪輯get_frame函數(shù)僅帶一個(gè)時(shí)間參數(shù)t的要求，上面介紹的圖像處理，全部集中在一個(gè)幀圖像生成函數(shù)中處理，該函數(shù)僅帶一個(gè)參數(shù)時(shí)間t。
幀圖像生成函數(shù)判斷時(shí)間來決定現(xiàn)在生成的內(nèi)容是片頭、內(nèi)容還是片尾，然后據(jù)此來進(jìn)行幀圖像的生成。生成時(shí)，需要判斷圖像是否切換，因此需要記錄上一次切換的時(shí)間和切換后的圖像，確保未達(dá)到切換時(shí)間前用上次圖像作為幀圖像的背景，達(dá)到切換時(shí)間要求后切換新的圖像作為后續(xù)幀圖像生成的背景。為此在該函數(shù)中使用了兩個(gè)全局變量來記錄當(dāng)前幀圖像背景圖片和上次切換時(shí)間。
2.2.4、輸出到視頻
為了將視頻輸出到文件，通過Moviepy構(gòu)建剪輯，指定幀圖像生成函數(shù)，并給視頻附加音頻，然后使用剪輯輸出的方法將視頻輸出到指定文件，最終得到一個(gè)完整的視頻。
三、具體實(shí)現(xiàn)
3.1、總流程
- 加載片頭圖像，構(gòu)造視頻內(nèi)容、片尾需要使用圖像訪問的生成器；
- 構(gòu)建幀圖像生成函數(shù)，根據(jù)幀圖像生成邏輯生成幀圖像
- 加載并綁定音頻音頻、指定幀率、時(shí)長(zhǎng)、幀圖像生成函數(shù)構(gòu)造視頻剪輯對(duì)象；
- 將視頻剪輯輸出到文件。
3.2、定義兩個(gè)圖片獲取生成器函數(shù)
兩個(gè)圖片獲取生成器為構(gòu)造視頻內(nèi)容、片尾提供背景圖像；
def getLightShowImgFun():#定義燈光秀圖片訪問生成器函數(shù)
lightShowImgList = [cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-一橋俯瞰.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-一橋激光.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-二七橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-二橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-晴川橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-月湖.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-漢口.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-漢口3.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-漢口江景.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-遠(yuǎn)光青山.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-隔江看漢口.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-青山.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-黃鶴樓.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀-龜山電視塔.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_一橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_一橋底部.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_一橋遠(yuǎn)景.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_橋上燈.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_武漢江邊.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀_遠(yuǎn)橋.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀江景.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀江灘.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀激光.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\燈光秀遠(yuǎn)觀漢口.jpg'), (800, 600))]
index = 0
count = len(lightShowImgList)
while True:
index += 1
if index>=count:index = 1
yield lightShowImgList[index-1]
def getWHImgFunc():#定義片尾圖片訪問生成器函數(shù)
# 片尾背景圖片
whImgList = [cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\東湖1.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\東湖2.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\東湖櫻園櫻花.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大牌樓.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大牌樓遠(yuǎn)觀.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大櫻花2.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大櫻園頂高拍照.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大櫻園門洞.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大櫻園入口.jpg'), (800, 600)),
cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\武大老圖書館.jpg'), (800, 600))]
index = 0
count = len(whImgList)
while True:
index += 1
if index>=count:index = 1
yield whImgList[index-1]
3.3、全局變量初始化
全局變量主要是視頻片頭使用圖片hhlImg、兩個(gè)生成器，以及preImg,preTime用于記錄上次切換視頻圖片的圖片和切換時(shí)間。
#片頭背景圖片
hhlImg = cv2.resize(readImgFile(r'f:\pic\武漢\黃鶴樓.jpg'),(800,600))
#燈光秀背景圖片和片尾圖片全局生成器初始化
getLightShowImg = getLightShowImgFun()
getWHImg = getWHImgFunc()
#上次切換背景圖片和切換時(shí)間全局變量初始化
preImg,preTime = None,0
3.4、實(shí)現(xiàn)給背景圖像添加彩色激光照射效果
lightShowImg函數(shù)實(shí)現(xiàn)給背景圖像指定點(diǎn)發(fā)射彩色激光的特效，激光發(fā)射點(diǎn)固定，由參數(shù)lightStartPos指定，終點(diǎn)隨參數(shù)t在一定范圍內(nèi)變化，終點(diǎn)x坐標(biāo)受參數(shù)minX, maxX控制，同一個(gè)發(fā)射源的三激光之間的間距受參數(shù)distance控制。
def lightShowImg(bg,minX, maxX,distance,lightStartPos,t):
"""
實(shí)現(xiàn)在背景圖像上添加當(dāng)前散發(fā)彩色激光的處理
:param bg: 背景圖像
:param minX:燈光終點(diǎn)的最大x坐標(biāo)
:param maxX:燈光終點(diǎn)的最小x坐標(biāo)
:param distance: 不同燈光之間的間距
:param lightStartPos: 燈光發(fā)射點(diǎn)
:param t: 時(shí)間t
:return: 添加了發(fā)射燈光的圖像
"""
x = (minX+int(t*200))%(maxX*2) #按時(shí)間t計(jì)算燈光終點(diǎn)的x坐標(biāo)，該坐標(biāo)可以超出背景圖像范圍
img = np.array(bg)
if x>maxX: #到達(dá)最大范圍，需要回掃
x = 2*maxX-x
color1,color2,color3 = (255,0,0),(0,255,0),(0,0 ,255 ) #藍(lán)、綠、紅三色
cv2.line(img, lightStartPos, (x, 0), color1, 4)
cv2.line(img, lightStartPos, (x + distance, 0), color2, 4)
cv2.line(img, lightStartPos, (x - distance, 0), color3, 4)
return img
3.4、幀圖片生成
makeframe函數(shù)實(shí)現(xiàn)幀圖片生成，帶一個(gè)參數(shù)t表示當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的剪輯時(shí)間，在函數(shù)內(nèi)根據(jù)剪輯時(shí)間來判斷是生成片頭內(nèi)容、燈光秀內(nèi)容還是片尾內(nèi)容生成t時(shí)刻對(duì)應(yīng)幀圖像返回。
def makeframe(t):
"""
makeframe函數(shù)實(shí)現(xiàn)幀圖片生成，帶一個(gè)參數(shù)t表示當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的剪輯時(shí)間，在函數(shù)內(nèi)根據(jù)剪輯時(shí)間來判斷是生成片頭內(nèi)容、燈光秀內(nèi)容還是片尾內(nèi)容生成t時(shí)刻對(duì)應(yīng)幀圖像返回：
1. 對(duì)于片頭，采用黃鶴樓照片作為背景，并在圖片中央顯示“武漢重啟一周年燈光秀”；
2. 對(duì)于視頻內(nèi)容，則每2秒從燈光秀圖片隊(duì)列中隨機(jī)取一張圖片作為當(dāng)前背景圖像，并調(diào)用lightShowImg增加左下角和右下角的彩色激光效果，同時(shí)動(dòng)態(tài)向上滾動(dòng)顯示“熱烈慶祝武漢重啟一周年”、“武漢萬歲！中國(guó)萬歲！”等標(biāo)語；
3. 對(duì)于片尾，則每2秒從武漢風(fēng)景圖片隊(duì)列中隨機(jī)取一張圖片作為當(dāng)前背景圖像，同時(shí)動(dòng)態(tài)向上滾動(dòng)顯示制作信息。
:param t: 生成幀對(duì)應(yīng)剪輯的時(shí)間位置
:return: 對(duì)應(yīng)幀圖像
"""
#生成t時(shí)刻的視頻幀圖像
global preImg,preTime
print(f"\rt={t:4.2f}", end='')
if t5:#5秒片頭
img = imgAddText(hhlImg,'武漢重啟一周年燈光秀',64,(255,0,0),vRefPos='C')
elif t40:#5-40秒燈光秀
minX, maxX = 200, 1200 # 燈光橫向掃射范圍
lightStartPos1 = (0, 600) # 燈光1的發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為左下角
lightStartPos2 = (800, 600) # 燈光2的發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為右下角
if (t-preTime)>2 or preImg is None:
img = next(getLightShowImg)
preImg,preTime = img,t
else:
img = preImg
img = lightShowImg(img, minX, maxX, 80,lightStartPos1, t)
img = lightShowImg(img, minX-100, maxX+100,48, lightStartPos2, t)
t = int((t-4)*40)%img.shape[0]
img = imgAddText(img,'熱烈慶祝武漢重啟一周年！',48,(0,0,255),vRefPos=-80-t,)
img = imgAddText(img, '武漢萬歲！中國(guó)萬歲！',48,(255,0,255),vRefPos=-t)
else:#片尾
if (t-preTime)>2 or preImg is None:
img = next(getWHImg)
preImg,preTime = img,t
else:
img = preImg
t = int((t - 39) * 20) % img.shape[0]
img = imgAddText(img,"制作：老猿Python",36,(255,255,255),vRefPos=-120-t)
img = imgAddText(img, "https://blog.csdn.net/LaoYuanPython",24,(255,255,255),vRefPos= -60-t)
img = imgAddText(img, "2021年4月8日", 24, (255,255,255), vRefPos=-t)
img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)
return img
3.5、制作視頻文件
函數(shù)buildVideo用于制作視頻文件：
def buildVideo():
#構(gòu)建視頻
audio = AudioFileClip(r"F:\video\友誼之光.mp3").set_duration(65)
clip = VideoClip(makeframe, False, 65).set_fps(24).set_audio(audio)
clip.write_videofile(r"F:\video\lightShow.avi", codec='png', threads=8)
調(diào)用buildVideo函數(shù)即可完成視頻制作。
3.6、視頻效果
四、小結(jié)
本文完整介紹了用Python+OpenCV+Moviepy制作一個(gè)慶祝武漢重啟一周年的武漢燈光秀短視頻的實(shí)現(xiàn)思路、過程、關(guān)鍵函數(shù)等，有助于理解OpenCV的圖像操作、Moviepy生成視頻的實(shí)現(xiàn)。
到此這篇關(guān)于用Python制作燈光秀短視頻的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python制作短視頻內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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