鵝廠美女工程師來告訴你，小程序碼是如何「綻放」的
Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /data/cxweb/www/gupowang.com/public/article/view.html on line 71
6年前
【作者】陳曉婷
【來源】知曉程序
【編輯】善小布
我是陳潔婷，是來自騰訊 CDC 的一名前端工程師。
騰訊 CDC 全稱為「用戶研究與體驗設(shè)計中心」，是騰訊公司級設(shè)計團隊，致力于提升騰訊產(chǎn)品的用戶體驗，探索互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體驗創(chuàng)新。
最近，我有幸代表團隊參加了 HiFSD 第三屆前端分享會「小程序?qū)觥梗瑸榱吮苊馀c其它嘉賓「撞車」，我分享了一些跟「小程序碼」相關(guān)的內(nèi)容 。
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。
那么，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，下面，我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，我其實是抱著試一試的心態(tài)來的。
當(dāng)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！
之后，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：
例如，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。
可通過淘寶 App 掃碼識別
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)。
動態(tài)視覺碼
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)二維碼往往有以下幾個缺點：
掃碼預(yù)期：不知道掃碼后會出現(xiàn)什么，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(dān)心掃碼后會使自己的手機感染病毒，而放棄掃碼
品牌宣傳：無法滿足小程序的品牌宣傳需求
小程序碼的優(yōu)點：
觀賞性：小程序碼與普通二維碼相比，看起來更美觀
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有固定的微信小程序 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(dāng)一張二維碼圖片中間嵌有某些 logo 圖片時，其實相當(dāng)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 這 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(dāng)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，條件是非常苛刻的。
所以，這里的百分?jǐn)?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?jǐn)?shù)稍微低一些。
不過現(xiàn)階段，當(dāng)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，微信后臺會幫開發(fā)者自動選擇。
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」是如何綻放的呢？主要有以下幾個步驟：
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(dāng)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。
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(dāng) 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）。
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(rèn)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：
小程序碼的尺寸
小程序碼的射線顏色
自定義 logo 區(qū)的圖片
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(rèn)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(dāng)微信檢測到用戶長按識別的時候，會第一時間把當(dāng)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！（但不一定是原圖哦，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(dāng)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 ：）
投稿請戳這里！投稿
文章評論(0)