动画画布看起来像电视噪音

Question

我有一个名为 generateNoise() 的函数，它创建一个画布元素并为其绘制随机 RGBA 值；这会产生噪音。

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我的问题

什么是无限动画噪声以产生运动外观的最佳方法。让它有更多的生命？

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JSFiddle

function generateNoise(opacity) {
    if(!!!document.createElement('canvas').getContext) {
        return false;
    }
    var canvas = document.createElement('canvas'),
        ctx = canvas.getContext('2d'),
        x,y,
        r,g,b,
        opacity = opacity || .2;

        canvas.width = 55;
        canvas.height = 55;

        for (x = 0; x < canvas.width; x++){
            for (y = 0; y < canvas.height; y++){
                r = Math.floor(Math.random() * 255);
                g = Math.floor(Math.random() * 255);
                b = Math.floor(Math.random() * 255);

                ctx.fillStyle = 'rgba(' + r + ',' + b + ',' + g + ',' + opacity + ')';
                ctx.fillRect(x,y,1,1);

            }
        }
        document.body.style.backgroundImage = "url(" + canvas.toDataURL("image/png") + ")";

}
generateNoise(.8);

Answer 1

更新 1/2017：我重写了整个答案，因为它开始变得相当混乱，并解决了 cmets 中指出的一些问题。原始答案可以在here 找到。新答案本质上具有相同的代码，但经过改进，并且采用了一些新技术，利用了自此答案首次发布以来可用的新功能。

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对于“真正的”随机外观，我们需要使用像素级渲染。我们可以使用 32 位无符号缓冲区而不是 8 位来优化这一点，我们还可以在更新的浏览器中关闭 alpha 通道以加快整个过程（对于旧浏览器，我们可以简单地为画布元素）。

我们在主循环之外创建一个可重用的ImageData 对象，因此主要成本仅为putImageData() 而不是都在循环内。

var ctx = c.getContext("2d", {alpha: false});       // context without alpha channel.
var idata = ctx.createImageData(c.width, c.height); // create image data
var buffer32 = new Uint32Array(idata.data.buffer);  // get 32-bit view

(function loop() {
  noise(ctx);
  requestAnimationFrame(loop)
})()

function noise(ctx) {
  var len = buffer32.length - 1;
  while(len--) buffer32[len] = Math.random() < 0.5 ? 0 : -1>>0;
  ctx.putImageData(idata, 0, 0);
}

/* for browsers wo/2d alpha disable support */
#c {background:#000}

<canvas id=c width=640 height=320></canvas>

一种非常有效的方法是使用noise 一次预渲染更大的离屏画布，然后将其放置在 使用随机整数偏移将画布放入主画布。

它需要一些额外的准备步骤，但循环可以完全在 GPU 上运行。

var w = c.width;
var h = c.height;
var ocanvas = document.createElement("canvas");     // create off-screen canvas
ocanvas.width = w<<1;                               // set offscreen canvas x2 size
ocanvas.height = h<<1;

var octx = ocanvas.getContext("2d", {alpha: false});
var idata = octx.createImageData(ocanvas.width, ocanvas.height);
var buffer32 = new Uint32Array(idata.data.buffer);  // get 32-bit view

// render noise once, to the offscreen-canvas
noise(octx);

// main loop draw the offscreen canvas to random offsets
var ctx = c.getContext("2d", {alpha: false});
(function loop() {
  var x = (w * Math.random())|0;                    // force integer values for position
  var y = (h * Math.random())|0;
  
  ctx.drawImage(ocanvas, -x, -y);                   // draw static noise (pun intended)
  requestAnimationFrame(loop)
})()

function noise(ctx) {
  var len = buffer32.length - 1;
  while(len--) buffer32[len] = Math.random() < 0.5 ? 0 : -1>>0;
  ctx.putImageData(idata, 0, 0);
}

/* for browsers wo/2d alpha disable support */
#c {background:#000}

<canvas id=c width=640 height=320></canvas>

请注意，尽管使用后一种技术，您可能会面临“冻结”的风险，因为新的随机偏移量与前一种方法相似。要解决此问题，请为随机位置设置标准，以禁止连续位置过近。

Answer 2

前段时间我尝试做一个类似的功能。我设置了每个像素的随机值，除此之外，我叠加一个正弦波随着时间的推移向上行进，只是为了让它看起来更真实。您可以在波浪中使用常量来获得不同的效果。

var canvas = null;
var context = null;
var time = 0;
var intervalId = 0;

var makeNoise = function() {
  var imgd = context.createImageData(canvas.width, canvas.height);
  var pix = imgd.data;

  for (var i = 0, n = pix.length; i < n; i += 4) {
      var c = 7 + Math.sin(i/50000 + time/7); // A sine wave of the form sin(ax + bt)
      pix[i] = pix[i+1] = pix[i+2] = 40 * Math.random() * c; // Set a random gray
      pix[i+3] = 255; // 100% opaque
  }

  context.putImageData(imgd, 0, 0);
  time = (time + 1) % canvas.height;
}

var setup = function() {
  canvas = document.getElementById("tv");
  context = canvas.getContext("2d");
}

setup();
intervalId = setInterval(makeNoise, 50);

<canvas id="tv" width="400" height="300"></canvas>

我将它用作网站上的预加载器。我还添加了一个音量摇杆作为加载栏，这里是screenshot：

Answer 3

我重新编写了您的代码，因此每个步骤都是独立的，因此您可以重复使用事物，而无需每次都创建和重新创建，减少循环调用，并希望通过阅读使其足够清晰以便能够遵循它。

function generateNoise(opacity, h, w) {
    function makeCanvas(h, w) {
         var canvas = document.createElement('canvas');
         canvas.height = h;
         canvas.width = w;
         return canvas;
    }

    function randomise(data, opacity) { // see prev. revision for 8-bit
        var i, x;
        for (i = 0; i < data.length; ++i) {
            x = Math.floor(Math.random() * 0xffffff); // random RGB
            data[i] =  x | opacity; // set all of RGBA for pixel in one go
        }
    }

    function initialise(opacity, h, w) {
        var canvas = makeCanvas(h, w),
            context = canvas.getContext('2d'),
            image = context.createImageData(h, w),
            data = new Uint32Array(image.data.buffer);
        opacity = Math.floor(opacity * 0x255) << 24; // make bitwise OR-able
        return function () {
            randomise(data, opacity); // could be in-place for less overhead
            context.putImageData(image, 0, 0);
            // you may want to consider other ways of setting the canvas
            // as the background so you can take this out of the loop, too
            document.body.style.backgroundImage = "url(" + canvas.toDataURL("image/png") + ")";
        };
    }

    return initialise(opacity || 0.2, h || 55, w || 55);
}

现在您可以创建一些间隔或超时循环来不断重新调用生成的函数。

window.setInterval(
    generateNoise(.8, 200, 200),
    100
);

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或使用requestAnimationFrame，如Ken's answer

var noise = generateNoise(.8, 200, 200);

(function loop() {
    noise();
    requestAnimationFrame(loop);
})();

DEMO

Answer 4

Ken 的回答看起来不错，但是在看了一些真实的电视静态视频后，我有了一些想法，这是我想出的（两个版本）：

http://jsfiddle.net/2bzqs/

http://jsfiddle.net/EnQKm/

变更摘要：

• 不是每个像素都被单独分配一种颜色，而是多个像素的运行将获得一种颜色，因此您会得到这些短的、可变大小的水平线。
• 我应用伽马曲线（使用 Math.pow）将颜色稍微偏向黑色。
• 我不会在“波段”区域应用伽马来模拟波段。

这是代码的主要部分：

var w = ctx.canvas.width,
    h = ctx.canvas.height,
    idata = ctx.createImageData(w, h),
    buffer32 = new Uint32Array(idata.data.buffer),
    len = buffer32.length,
    run = 0,
    color = 0,
    m = Math.random() * 6 + 4,
    band = Math.random() * 256 * 256,
    p = 0,
    i = 0;

for (; i < len;) {
    if (run < 0) {
        run = m * Math.random();
        p = Math.pow(Math.random(), 0.4);
        if (i > band && i < band + 48 * 256) {
            p = Math.random();
        }
        color = (255 * p) << 24;
    }
    run -= 1;
    buffer32[i++] = color;
}

Answer 5

我碰巧刚刚编写了一个脚本，通过从黑色画布获取像素并更改随机 alpha 值并使用 putImageData

结果可以在http://mouseroot.github.io/Video/index.html找到

var currentAnimationFunction = staticScreen

var screenObject = document.getElementById("screen").getContext("2d");

var pixels = screenObject.getImageData(0,0,500,500);

function staticScreen()
        {
            requestAnimationFrame(currentAnimationFunction);
            //Generate static
            for(var i=0;i < pixels.data.length;i+=4)
            {
                pixels.data[i] = 255;
                pixels.data[i + 1] = 255;
                pixels.data[i + 2] = 255;
                pixels.data[i + 3] = Math.floor((254-155)*Math.random()) + 156;
            }
            screenObject.putImageData(pixels,0,0,0,0,500,500);
            //Draw 'No video input'
            screenObject.fillStyle = "black";
            screenObject.font = "30pt consolas";
            screenObject.fillText("No video input",100,250,500);
        }

Answer 6

我的看起来和真正的电视静态不一样，但还是很相似。我只是循环遍历画布上的所有像素，并将随机坐标处每个像素的 RGB 颜色分量更改为随机颜色。 The demo can be found over at CodePen.

代码如下：

// Setting up the canvas - size, setting a background, and getting the image data(all of the pixels) of the canvas. 
canvas = document.getElementById("canvas");
ctx = canvas.getContext("2d");
canvas.width = 400;
canvas.height = 400;
canvasData = ctx.createImageData(canvas.width, canvas.height);

//Event listeners that set the canvas size to that of the window when the page loads, and each time the user resizes the window
window.addEventListener("load", windowResize);
window.addEventListener("resize", windowResize);

function windowResize(){
  canvas.style.width = window.innerWidth + 'px';
  canvas.style.height = window.innerHeight + 'px';
}

//A function that manipulates the array of pixel colour data created above using createImageData() 
function setPixel(x, y, r, g, b, a){
  var index = (x + y * canvasData.width) * 4;

  canvasData.data[index] = r;
  canvasData.data[index + 1] = g;
  canvasData.data[index + 2] = b;
  canvasData.data[index + 3] = a;
}

window.requestAnimationFrame(mainLoop);

function mainLoop(){
  // Looping through all the colour data and changing each pixel to a random colour at a random coordinate, using the setPixel function defined earlier
  for(i = 0; i < canvasData.data.length / 4; i++){
    var red = Math.floor(Math.random()*256);
    var green = Math.floor(Math.random()*256);
    var blue = Math.floor(Math.random()*256);
    var randX = Math.floor(Math.random()*canvas.width); 
    var randY = Math.floor(Math.random()*canvas.height);

    setPixel(randX, randY, red, green, blue, 255);
  }

  //Place the image data we created and manipulated onto the canvas
  ctx.putImageData(canvasData, 0, 0);

  //And then do it all again... 
  window.requestAnimationFrame(mainLoop);
}

Answer 7

你可以这样做：

window.setInterval('generateNoise(.8)',50);

第二个参数50 是以毫秒为单位的延迟。增加50 会减慢它的速度，反之亦然。

虽然.. 这将严重影响网页性能。如果是我，我会在服务器端进行渲染并渲染一些帧迭代并输出为动画 gif。与无限随机性不完全相同，但会极大地提升性能，而 IMO 大多数人甚至都不会注意到。