微信小程序開發(fā):你一定不知道,小程序碼是這樣綻放的
發(fā)布時間:2017-09-11 點擊次數(shù):
小程序碼的出現(xiàn)
2017 年 1 月 9 號,微信正式發(fā)布小程序,最開始只能通過微信「掃一掃」識別進入特定小程序。4 月 14 號,正式開放了「長按識別二維碼」的功能,這意味著,用戶使用小程序的便捷程度將大大提高。
此后,僅僅過了 4 天,微信又推出了小程序碼,支持「掃一掃」和「長按識別掃碼」。
小程序碼雖然長得跟二維碼截然不同,但二維碼所有的功能,小程序碼同樣具備。
為什么微信要推出這樣的異形二維碼?小程序碼背后又有何故事?
別著急,今天就來給大家講講小程序碼背后的故事。
二維碼 VS 小程序碼
第一次掃小程序碼的時候,其實是抱著試一試的心態(tài)來的。
當時就在想,這么不像二維碼的碼真的能掃出來?結(jié)果一試還真可以!后面通過查找資料才發(fā)現(xiàn),原來這種異形二維碼并不是微信的首創(chuàng),F(xiàn)acebook、Snap 等公司都已經(jīng)推出過類似的異形碼:
下面這個二維碼通過圖像處理和識別技術(shù)把傳統(tǒng)二維碼中近70%的色塊抹掉,做成一種近乎無形的二維碼。它是以色列一家創(chuàng)業(yè)公司(Visualead)的作品。
阿里巴巴于2015年投資了這家公司,在旗下的網(wǎng)站、APP 以及云計算等產(chǎn)品中已經(jīng)開始使用 相關(guān)技術(shù)。
此外還有很多充滿想象力的「變臉二維碼」(作者:笑臉兔):
面對市面上這么多好玩又有趣的二維碼,微信推出專屬的小程序碼,既意料之外,又情理之中。
如果上面的理由還沒有說服到你,我們再從二維碼和小程序碼對比的角度,來看看小程序碼有什么優(yōu)點。
傳統(tǒng)二維碼往往以有下幾個缺點:
- 掃碼預(yù)期:每張二維碼的背后可能代表一個文件,一個頁面、又或者是一個應(yīng)用
- 安全性:二維碼由于其開放性,很容易成為木馬病毒的溫床,很多人會擔心掃碼之后可能使自己的手機感染病毒而放棄掃碼
小程序碼的優(yōu)點:
- 掃碼預(yù)期:掃碼前能明確知道掃碼之后將會體驗到一個小程序
- 安全性:小程序碼目前只能通過微信產(chǎn)生,并且只能通過微信識別,安全性更高
- 品牌宣傳:每個小程序碼右下角都是固定的微信小程序 Logo,每見到一次小程序碼,大家就能多一次聯(lián)想到微信小程序
- 高容錯性:當一張二維碼圖片中間嵌有某些 Logo 圖片時,其實相當于是把最中間部分有用的編碼信息挖掉,再貼一張 Logo 圖片上去。而小程序碼不同,中間的 Logo 區(qū)并不包含數(shù)據(jù)編碼的部分,因此小程序碼擁有更高的容錯性
很明顯,小程序碼是更好的選擇:)
小程序碼的綻放過程
這是小程序碼最初的設(shè)計稿雛形,可以看到的確是一朵花的形狀,稍有不同的是這個雛形圖中只有兩個定位點。
而目前我們看到的小程序碼,一共有3個定位點。
這個是小程序碼的規(guī)范設(shè)計稿:
目前小程序碼一共支持 3 種容量,分別是 36 射線、54 射線和 72 射線。
每個版本分別對應(yīng) L、M、Q、H 4種容錯級別:
- L 級容錯的小程序碼,大約 10% 的字碼可被修正
- M 級容錯的小程序碼,大約 15% 的字碼可被修正
- Q 級容錯的小程序碼,大約 25% 的字碼可被修正
- H 級容錯的小程序碼,大約 35% 的字碼可被修正
這應(yīng)該如何理解呢?
例如 H 級容錯的小程序碼,大約 35 %的字碼可被修正。這意味著在最理想情況下,當這個小程序碼 35% 的面積被遮擋/損壞,掃碼引擎還是能識別出這個小程序碼承載的信息。
但是,這 35% 被破壞的面積,不能是定位圖案和功能性數(shù)據(jù),必須是純編碼區(qū),而且錯誤的區(qū)域還要分布得剛剛好,條件是非??量痰?/span>。
所以,這里的百分數(shù)是一個非常理想的數(shù)據(jù),實際測試的結(jié)果會比這個百分數(shù)稍微低一些。
不過現(xiàn)階段,當我們通過官方 API 文檔去請求一張小程序碼圖片時,暫時不用(或者說未能)指定期望生成的是哪種版本、哪個容錯級別的小程序碼,這些是微信后臺會幫開發(fā)者自動選擇的。
麻雀雖小,五臟俱全。
小程序碼有兩個 Logo 區(qū)域,分別是中間的自定義 Logo 區(qū)和右下角的官方 Logo 區(qū),灰色的區(qū)域是小程序碼的數(shù)據(jù)編碼區(qū),其它彩色區(qū)域是小程序碼的功能性數(shù)據(jù)(主要包括版本、糾錯等信息。
至于具體如何對應(yīng),由于微信官方暫時尚未對外公開,所以這里也要先保密一下哦)
小程序碼這朵「菊花」是如織綻放的呢?主要要以下幾個步驟:
1.定位點
首先確定 3 個定位點和右下角的官方 logo 區(qū),經(jīng)過第一步小程序碼的大小也隨著確定。
2.信息編碼區(qū)
編碼的過程主要是把原始信息(例如某個小程序的首頁)轉(zhuǎn)化成計算機能識別的語言——二進制序列(例如 0110…110)的過程。
聽起來是不是有點抽象?你可以這么理解,六個月大的嬰兒吃不了大米,但是我們可以把大米砸碎研磨變成米漿米糊,這樣他就可以食用消化的,原理是差不多的,大而化小 :)
編碼完的下一步是加糾錯碼。
這個過程有點復(fù)雜,這里我也嘗試用大家能聽懂的語言給大家解釋一下。
假設(shè)桌子上先是放了 100 個生雞蛋(代表上一步已經(jīng)轉(zhuǎn)換好的二進制序列),然后再加入120個熟雞蛋(代表糾錯碼,具體個數(shù)就視糾錯率而定了,這里只是一種假設(shè))。表面上看起來生雞蛋和熟雞蛋并沒有太大的區(qū)別,但是其實還是有辦法能辨別出來的。例如,生雞蛋由于蛋黃懸浮到雞蛋中間,重心不穩(wěn),無法旋轉(zhuǎn),而熟雞蛋是可以旋轉(zhuǎn)的。
經(jīng)過糾錯碼這個步驟,數(shù)據(jù)量變大了(從生熟雞蛋的例子來看,桌子上的雞蛋由 100 個變?yōu)?220 個),而回到我們上一個步驟,相當于把二進制序列 0110…110 進行了擴展(假設(shè)原來 0 和 1 加起來一共有 170 位,經(jīng)過糾錯編碼之后就變成了一共 400 位的 1010…101)。
這里需要補充說明的一點是,加糾錯碼這個階段不只是讓數(shù)據(jù)量簡單地增大。
一旦小程序碼的版本、糾錯級別確定了,其對應(yīng)的糾錯碼都是固定的了,這樣解碼階段才能通過對應(yīng)的規(guī)則去消除糾錯碼,把真正有用的數(shù)據(jù)保留下來(回到生熟雞蛋的例子就是只留下生雞蛋,而把熟雞蛋排除掉)。
經(jīng)過信息轉(zhuǎn)換和糾錯編碼之后,我們得到一串最終的二維碼序列,就可以把信息按一定的編碼順序填充到小程序碼的編碼區(qū)域(1對應(yīng)的是黑色,0對應(yīng)的是白色)。
填充之后我們發(fā)現(xiàn)小程序上花瓣看起來很不均勻,比如下圖:
所以為了讓小程序碼的花瓣看起來更加均衡,需要再多做一步操作。
分隔線開始
在此之前,我們先來學(xué)習(xí)一下邏輯異或(XOR,符號是⊕ )的基本知識,請看下面這個表格。
A ⊕ B ,當 AB 不等時值為1,AB 相等時值為0。A和同一個 B 經(jīng)過兩次異或操作,結(jié)果跟原碼相同(A ⊕ B ⊕ B = A)。
分隔線結(jié)束
3.掩碼操作
將小程序碼跟 32 種掩膜(又稱「mask」,可依照一定的規(guī)則生成)進行異或運算,最終選取效果最佳的作為最終的小程序碼。
4.功能性數(shù)據(jù)
最后一步是填充功能性數(shù)據(jù),最終效果如下:
至此,小程序碼就完成了它的綻放過程 :)
獲取小程序碼
根據(jù)小程序官方開發(fā)文檔的說明,目前請求生成一個小程序碼有兩個接口(A 和 B),請求生成小程序二維碼有一個接口(C),這三個接口有什么區(qū)別呢?
- 數(shù)量限制:接口 A、C 生成的小程序碼和二維碼加起來不能超過 10w 個,接口 B 生成的小程序碼則數(shù)量沒有限制
- 時效性:接口 A、B、C 生成的小程序碼/二維碼永久有效
- 頁面指定性:接口 A、C 生成的小程序碼/二維碼可以直接進入指定頁面,而接口 B 生成的小程序碼需要通過技術(shù)開發(fā)處理邏輯(通過參數(shù) scene)后才能跳轉(zhuǎn)到其它頁面
建議大家優(yōu)先使用 B 接口去生成二維碼,一方面是小程序碼始終是比二維碼可辨認性高,另一方面沒有數(shù)量限制,而且技術(shù)處理也相對簡單。
關(guān)于小程序碼的樣式,現(xiàn)階段我們主要可以定義以下方面的內(nèi)容:
由于目前我們只能定義小程序碼的射線顏色,無法定義整個小程序碼圖片的背景顏色。所以在聲明小程序碼射線的顏色這一步,主要有兩種思路:
- 通過設(shè)置 line_color 來決定小程序碼射線的顏色,不過這個時候最好是確保射線跟背景色(白色)有一定的對比度,降低掃碼成本
- 設(shè)置 auto_color 為 true(默認為 false),微信后臺會智能根據(jù)中間 Logo區(qū)域的主色調(diào)來確定小程序碼射線的顏色
微信識別小程序碼
小程序碼識別過程跟小程序碼的生成過程是反過來的,大家可以通過簡單的流程圖來感受一下。
雖然目前小程序暫時不支持直接分享到朋友圈,但是越來越多的小程序已經(jīng)通過嘗試將小程序碼與業(yè)務(wù)功能相結(jié)合,生成一張可以在朋友圈傳播的小程序碼,方便其它用戶通過長按識別小程序碼直接(從朋友圈)進入相應(yīng)的小程序。
長按識別二維碼(或小程序碼)在微信下是一個再自然不過的交互了,既然講到這里,就順便跟大家簡單聊聊長按識碼背后的小故事。微信會根據(jù)不同的場景采取不同的識別策略,這里主要分為兩類:
1.Webview 下長按識別
當微信檢測到用戶長按識別的時候,會第一時間把當前屏幕截屏,然后去檢測屏幕截圖是否有小程序碼(或二維碼),如果有,則出現(xiàn)長按識別小程序碼(或二維碼)的菜單項,點擊該菜單項即可跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的小程序碼(或二維碼對應(yīng)的內(nèi)容);反之如果截圖里面沒有小程序碼(或二維碼),又或者小程序碼(或二維碼)圖案不完整,則不會有識別結(jié)果。
2.圖片查看器下長按識別
假設(shè)有人在朋友圈發(fā)送了一張包含小程序碼(或二維碼)的圖片,你點擊預(yù)覽小圖(這時稱圖片處于圖片查看器中),這個時候也是可以長按識別的,那這個時候就是直接發(fā)圖去識別?。ǖ灰欢ㄊ窃瓐D哦,這里的策略是非常非常多的,例如這張圖片非常大,微信就會先做適當壓縮再上傳去識別的)
現(xiàn)階段(2017.8)經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),在普通場景下,只要微信能長按識別二維碼,就也同樣能長按識別小程序碼;不過在小程序下面,暫時只支持長按識別小程序碼哦,長按識別二維碼是不支持的。
最后
感謝大家閱讀到最后,為了表達我的感激,我決定(再次)把研究過程中遇到過的最好看的小程序碼的圖片分享給大家 :)
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