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Python (PIL)でスプライン曲線、のつづき。

実行サンプル。
http://boxheadroom.com/wp/wp-content/uploads/2009/06/curve.png

紫のカクカクした線をスプライン補間すると、水色の線のようになめらかに。ついでに、太い線も描けるように。

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遅いですけど。
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必要なモジュール
-[[PIL:http://www.pythonware.com/products/pil/]]
-[[mat.py:http://boxheadroom.com/2009/06/11/py_mat]]
*参考ページ
-[[ ゲームつくろー！ < DirectX技術編 < スプライン曲線上をおおよそ等速で移動する（丸み不均一スプライン）:http://marupeke296.com/DXG_No34_UnuniformSprine.html]] 今回作成したモジュールは、等速になってませんけれども。 *使い方 -spline 関数（ジェネレータ） x0,y0,x1,y1,x2,y2　～～～ という線分データを渡すと、スプライン補間してなめらかな座標データを返してくれます。 -クラス DrawCurve ImageDrawクラスを継承しています 上記　splineジェネレータを利用して、 PILにて曲線を描きます --メソッド curve おおまかな線分データを渡すと、曲線を描く キーワード引数widthで、曲線の太さを変更 *spline.py ファイル名 spline.pyとして保存してください [/pukiwiki]

# -*- coding: cp932 -*-
“””
spline.py
“””
import Image
import ImageDraw

pure=False
try :
    if pure:
        raise
    from numpy import array,dot
    pure=False
except:
    from mat import Mat,dot
    array=Mat
    pure=True


H= [  2,-2,1,1,
    -3,3,-2,-1,
    0,0,1,0,
    1,0,0,0
            ]
H=array(H)
H=H.reshape(4,4)

def spline( plist,step=4,smooth=0.5 ):
    global G,P,tlist,pl,a,H,i,plist_,l
    
    loop= plist[:2]==plist[-2:]
    
    plist=array(plist)
    l=len(plist)
    plist=plist.reshape(l//2,2)
    points,dm=plist.shape
    plist_=plist
    pl=plist
    p0 =plist[0]
    
    fstep=float(step+1)
    tlist=[]
    for tt in xrange(step+2):
        
        t=tt/fstep
        a=array([t**3.,t**2.,t,1.])
        a=a.reshape(1,4)
        tlist.append(dot(a,H))    
    tstart=0    
    for i in xrange(points-1) :
        if i==0 :
            if loop:
                
                v1=(plist[1]-plist[-2])*smooth
            else :
                v=(plist[1]-plist[0])
                v1=v*smooth
                                
        else :
            v1=(plist[i+1]-plist[i-1])*smooth
        if i==points-2 :
            if loop:
                
                v2=(plist[1]-plist[-2])*smooth                
            else :
                v2=(plist[-1]-plist[-2])*smooth
            
        else  :
            v2=(plist[i+2]-plist[i])*smooth
        p1=list(plist[i])
        p2=list(plist[i+1])
        v1=list(v1)
        v2=list(v2)
        for t in tlist[tstart:]:            
            G=array( p1+p2+v1+v2)
            G=G.reshape(4,2)
            P=dot(t,G)
            #print t.shape,G.shape,P.shape
            #print t,G,P
            if pure :
                yield [x for x in P]
            else :
                yield [list(x) for x in P][0]

        tstart=1
import math
class DrawCurve(ImageDraw.ImageDraw):
    def curve(self,plist,fill=None,width=0,step=4,smooth=0.5):
        ” plist=[x0,y0,x1,y1,x2,y2,,,,]”
        x0,y0=plist[0:2]
        r=width
        if width :
            self.ellipse( [x0-r,y0-r,x0+r,y0+r],fill=fill)
        for x,y in spline(plist,step=step,smooth=smooth):
            dx=float(x-x0)
            dy=float(y-y0)
            l=math.sqrt(dx**2+dy**2)

            if not width :
                self.line([x0,y0,x,y],fill=fill,width=0)
            elif not l:
                continue                
            else:
                tx=width*dx/l
                ty=width*dy/l
                dx=ty  # x*cos+y*sin
                dy=-tx
                self.polygon([x0-dx,y0-dy,x0+dx,y0+dy,
                              x+dx,y+dy,x-dx,y-dy],fill=fill)
                self.ellipse( [x-r,y-r,x+r,y+r],fill=fill)

            x0,y0=x,y
        
if __name__==”__main__”:
    import math
    import colorsys

    import Image,ImageDraw
    _W,_H=500,500
    im=Image.new(“RGB”,(_W,_H))
    draw=DrawCurve(im)
    draw.rectangle((0,0,_W,_H),fill=(255,255,255))
    plist=[]
    r=200.
    ox,oy=_W//2,_H//2

    #x0,y0=plist.extend([ox+r*math.sin(0),oy+r*math.cos(0)])
    for i in xrange(32):
        deg=2*math.pi*i/32.
        plist.extend([ox+r*math.sin(4*deg),oy+r*math.cos(3*deg)])
        
    plist.extend([plist[0],plist[1]])
    #draw.line(plist,fill=(0,0,0))
    x0,y0=plist[0:2]
    if False:
        for i in xrange(16):
            
            c=colorsys.hsv_to_rgb(i%4/5.,1.0,255)
            #col=”#%02x%02x%02x”%c
            
            draw.curve( plist,fill=c,step=4,smooth=i/16.)
    c=colorsys.hsv_to_rgb(0.5,1.0,255)
    draw.curve( plist,fill=c,width=3,step=4,smooth=0.5)
    c=colorsys.hsv_to_rgb(0.8,1.0,255)
    draw.curve( plist,fill=c,width=.5,step=4,smooth=0)
    
    #root.update()
    im.save(“test.png”)