Преобразуем изображения и GIF анимацию в код для Arduino⁠⁠

Посмотреть видео

Сейчас в продаже доступно много разных Ч/Б дисплеев, в том числе и OLED. Для того, чтобы получить красивое черно-белое изображение для этих дисплеев, с глубиной цвета всего 1 бит, но в тоже время с имитацией полутонов, как на представленной ниже картинке — нужно использовать преобразование по алгоритму «Floyd-Steinberg».

Я, наверное, Вам уже надоел своими конвертерами, но не спешите с оценкой. Этот конвертер, в отличие от предыдущих, может преобразовать изображение любого масштаба и с любой глубиной цвета в требуемый размер и сразу получить на выходе готовый Си код понятный Arduino IDE или другому компилятору.

Можно, конечно, использовать графический редактор со встроенной функцией дизеринга Floyd-Steinberg, но ради пары картинок, нет желания изучать функционал этого сложного ПО. Да и как правило эти редакторы в основном платные. По этому я представляю он-лайн инструмент для конвертирования изображений полного цикла, с возможностью подстраивать детализацию выходного изображения.

Для примера загружаю изображение автомобиля в онлайн конвертер. При помощи ползунков «Яркость» и «Контрастность» добиваюсь максимально детализированного изображения на предпросмотре. На выходе получаю Ч/Б картинку с заданными мною параметрами разрешения и исходный код этого изображения. Полученный код можно скопировать и вставить в свой проект.

Пошаговая инструкция для преобразования

1 — Выберите изображение на своем ПК, нажав на кнопку «Выберите фаил» и загрузите его в он-лайн конвертер. Изображение может быть цветным или ч/б с любой глубиной цвета и любого размера.

2 — Укажите требуемый размер получаемого на выходе преобразователя изображения.

3 — При помощи бегунков «Яркость» и «Контрастность добейтесь наилучшего результата на предварительном просмотре.

4 — Укажите название изображения латинскими буквами.

5 — Скопируйте полученный Си код и вставьте его в свой исходник.

6 — При необходимости сохраните преобразованное изображение, нажав на изображении правую кнопку мышки.

Преобразование GIF-анимации

Для реализации ардуино проекта, мне понадобилась черно-белая GIF-анимация. В интернете я нашел простой, пакетный способ преобразования картинок. Которым я с Вами, с удовольствием, делюсь. Ссылка на автора.
Для конвертирования GIF-ок в черно-белый формат. Потребуется приложение IrfanView. Скачиваем и устанавливаем его на свой ПК.

Запускаем приложение и загружаем в него GIF-ку. Потом жмем на кнопку меню „Сервис >> Извлечь все кадры“. После чего приложение извлечёт из ГИФ-ки все кадры изображений и сохранит их в той же папке, в которой находится сам файл анимации.

Следующим шагом нужно преобразовать все кадры анимации в черно-белые картинки, с требуемым для дисплея размером. Для этого жмём в меню „Файл >> Преобразовать“. Или кнопку „B“ на клавиатуре.

Сначала нужно указать, в какой формат нужно преобразовать, для этого нажимаем кнопку „Обработка“
И активируем все параметры, которые отмечены на скриншоте ниже.

После чего выделяем все ранее преобразованные картинки и жмем кнопку „Добавить“. И следом кликаем на кнопку „Выполнить“. После чего, в этой же папке появятся преобразованные ч/б изображения.

Для преобразования картинок в код, понятный компилятору, нужно скачать приложение OledAnimation
и положить его в папку с ч/б изображениями. В этой папке не должно быть других изображений кроме тех, которые мы конвертируем. После запуска приложения все файлы, находящиеся в папке будут проконвертированы.

В левом окне приложения мы получаем данные всех кадров анимации в формате Си.
Копируем их и вставляем в предварительно созданный заголовочный файл. Теперь осталось скопировать скетч для ардуино, который находится в правом окне. Но формат скетча, предложенного автором приложения, совершенно не оптимизирован и его дальнейшее использование совместно с другими проектами будет затруднительно. Поэтому я создаю массив указателей, в котором прописываю все имеющиеся кадры анимации, в том же порядке, как они пронумерованы.

Чтобы получилась красивая анимация, нужно подбирать исходники со сплошным однотонным фоном и контрастным изображением. Как на приложенном ниже изображении.

Подключаем дисплей к Ардуино
Для проверки анимации, понадобятся следующие компоненты:
Arduino nano
OLED SH1106
Провода соединительные

Соединяем дисплей с Arduino по следующей схеме:

Скетч для Ардуино
Скетч настолько простой, что даже комментировать в нем особо нечего.
Для воспроизведения анимации я вызываю простейшую функцию и предаю ей все требуемые параметры. Такие как: размер изображения по горизонтали и вертикали, длительность показа кадров, количество кадров в анимации, число повторов воспроизведения, имя массива указателей и цвет изображения, который в данном случае может принимать всего 2 значения: черный или белый. Учитывая не большой объем памяти программ контроллера ATmega328. Нужно учесть, что прокручивать в одном скетче несколько анимаций практически невозможно. Хотя если эти анимации будут маленького размера и с небольшим количеством кадров, то можно попробовать их запихнуть.

Для скетча так же потребуется библиотеки OLED_SH1106 и Adafruit-GFX
Так же можно скачать весь ардуино проект со всеми изображениями.

Посмотреть видео

Спасибо за то, что прочитали до конца. Если у Вас остались вопросы, то можете задать их в комментариях под статьёй.