粒子流体动态验证码 (Particle Captcha Generator)

这是一个轻量级的 Python 脚本，用于生成动态粒子流验证码。 算法模拟了“风洞”物理环境：大量粒子在高速流动时，遇到不可见的文字阻挡层产生积聚从而显影，随后随风消散。

核心特性：

• 🌪 物理模拟：模拟粒子的速度场、凝聚效应和消散过程。
• 🔒 抗 OCR：文字位置持续进行正弦漂移，且仅通过粒子密度差异成像，机器识别难度大。
• ⚡ 前端友好：直接返回内存中的 Base64 字符串（WebM 格式），无需落盘，可直接嵌入 HTML5 <video> 标签。
• 🐍 纯 Python：基于 NumPy 和 OpenCV 构建，无复杂依赖。

安装依赖

pip install numpy opencv-python-headless pillow

快速开始

• 建议仅传入四位数字；

import base64
from Particle_Captcha_Generator import generate_particle_video

# 1. 生成验证码 (返回 base64 字符串)
video_b64 = generate_particle_video("6669")

# 2. 前端嵌入示例
html_snippet = f'<video src="data:video/webm;base64,{video_b64}" autoplay loop>'
print(f"视频已生成，Base64长度: {len(video_b64)}")

示例展示

tmpjfwqgsfg.webm

⚙️ 参数详情 (Configuration)

目前参数位于 generate_particle_video 函数内部，可根据需要直接修改变量值：

1. 基础视频参数

变量名	默认值	说明
width, height	320, 120	视频画布的分辨率（像素）。
fps	30	帧率。降低此值可显著减小生成体积。
duration	3.0	视频总时长（秒）。包含渐入、保持和消散三个阶段。

2. 粒子物理参数

变量名	默认值	说明	影响
particle_count	3000	屏幕上的总粒子数量。	核心参数。数量越多文字越清晰，但 CPU 计算开销越大。
base_wind	16.0	粒子的基础飞行速度。	值越大，粒子流速越快，视觉上的“狂风”感越强。
target_vx	11.2	粒子撞击文字后的目标速度。	通常设为 base_wind * 0.7。与风速差值越大，文字积聚越明显。

3. 动画与干扰参数

变量名	默认值	说明
freq_x	3.0~5.0	文字水平漂移的频率（随机值）。控制文字左右晃动的速度。
cohesion	0.0~1.0	凝聚因子。控制文字从混沌到成型的时间曲线。目前逻辑为：前 20% 渐入，中间 60% 保持，后 20% 消散。

🛠 调整指南 (Tuning Guide)

场景 A：追求高性能 (Performance First)

如果生成速度太慢或服务器负载过高：

1. 降低 particle_count：降至 2000 或 1500。
2. 缩小画布：将 width, height 改为 200, 80。
3. 降低帧率：将 fps 降为 20 或 15。

场景 B：追求文字清晰度 (Readability First)

如果用户反馈验证码难以辨认：

1. 增加 particle_count：升至 4000 或 5000。
2. 增大速度差：降低 target_vx 系数（例如 base_wind * 0.5）。
3. 减弱漂移：将 freq_x 的随机范围调低。

场景 C：提高安全性 (Security First)

如果要防止 AI 破解：

1. 增加漂移幅度：增大代码中 math.sin(...) * 50 里的 50。
2. 缩短保持时间：修改 cohesion 的逻辑，减少中间“完全清晰”的时间窗口。