用Python+pywin32模块实现绘制原神女性角色珊瑚宫图片，画画第一弹

Posted 2021-08-21 Cooci

前言

Python+pywin32模块实现绘制原神女性角色珊瑚宫图片

开发工具

Python版本：3.6.4

相关模块：

cv2模块；

numpy模块；

pywin32模块；

bs4模块；

以及一些Python自带的模块。

其他：

potrace

效果展示

环境搭建

安装Python并添加到环境变量，pip安装需要的相关模块即可。

原理简介

一. 实现步骤

首先读入原图：

    img_path = \'./test.jpg\'
    img_bit = cv2.imread(img_path)
    # 画图时的颜色数
    K = 32
    # 避免照片过大
    if img_bit.shape[0] > GetSystemMetrics(1):
        width = int(img_bit.shape[1] * ((GetSystemMetrics(1) - 50) / img_bit.shape[0]))
        height = GetSystemMetrics(1) - 50
        img_bit = cv2.resize(img_bit, (width, height))

其次将原图像的颜色数量通过K均值聚类降低到指定的数量，K值越大，运行速度越慢，但效果越佳：

data = img_bit.reshape((-1, 3))
    data = np.float32(data)
    # 聚类迭代停止的模式(停止的条件, 迭代最大次数, 精度)
    criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS, 10, 1.0)
    # 数据, 分类数, 预设的分类标签, 迭代停止的模式, 重复试验kmeans算法次数, 初始类中心的选择方式
    compactness, labels, centers = cv2.kmeans(data, K, None, criteria, 10, cv2.KMEANS_RANDOM_CENTERS)
    centers = np.uint8(centers)
    data_compress = centers[labels.flatten()]
    img_new = data_compress.reshape(img_bit.shape)

每次取出聚类结果中的一种颜色并利用potrace将其转为SVG格式的图形，再解析该格式并用Python自带的turtle库画出来：

    for center in centers:
        count += 1
        print(\'[INFO]: Drawing %dth color...\' % count)
        part = cv2.inRange(img_new, center, center)
        part = cv2.bitwise_not(part)
        cv2.imwrite(\'.tmp.bmp\', part)
        os.system(\'potrace.exe .tmp.bmp -s --flat\')
        if count == 1:
            drawSVG(\'.tmp.svg\', \'#%02x%02x%02x\' % (center[2], center[1], center[0]), True)
        else:
            drawSVG(\'.tmp.svg\', \'#%02x%02x%02x\' % (center[2], center[1], center[0]), False)

二. SVG格式

SVG，即可缩放矢量图形，是一种基于可扩展标记语言(XML)，用于描述二维矢量图形的图形格式。SVG主要支持以下几种显示对象：

1.矢量显示对象，基本矢量显示对象包括矩形、圆、椭圆、多边形、直线、任意曲线等；

2.嵌入式外部图像，包括PNG、JPEG、SVG等；

3.文字对象。

更多关于SVG的技术细节请参考：

http://www.w3school.com.cn/svg/svg_intro.asp

三. Turtle库

这里推荐一份turtle库的文档：

https://www.rddoc.com/doc/Python/3.6.0/zh/library/turtle/

四. 贝塞尔曲线

画图时用到了贝塞尔曲线，这里简单介绍一下。

贝塞尔曲线的数学基础是伯恩斯坦多项式，其得名于法国工程师Pierre Bézier。

贝塞尔曲线控制简便却具有极强的描述能力，因此在工业设计领域应用广泛；同时，贝塞尔曲线在矢量图形学领域也占有重要的地位。今天我们最常见的一些矢量绘图软件(例如Flash,CorelDraw,PS等等)均提供了绘制贝塞尔曲线的功能。

线性公式：

给定点P0、P1，线性贝塞尔曲线是一条两点之间的直线，确定方式如下：

其实就是线性插值。

二次方公式：
给定点P0、P1和P2，二阶贝塞尔曲线的路径确定方式如下：

n次方公式：

给定点P0到Pn，n阶贝塞尔曲线的路径确定方式如下：

贝塞尔曲线的绘制方式(以二阶为例)：

假设平面内不共线的三个点如下图所示：

在AB上选一点D，BC上选一点E，使得：
AD:AB=BE:BC。
连接DE：

在DE上选一点F，使得：
AD:AB=BE:BC=DF:DE

保证AD,AB,BE,BC,DF,DE之间的比例关系不变，让D点从A点运动到B点，则所有的点F构成的曲线即为二阶贝塞尔曲线：

n阶贝塞尔曲线的绘制方式类似，例如三阶和四阶：

文章到这里就结束了，感谢你的观看，下篇文章分享Excel中生成小姐姐

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