python - 在图像上绘制对角线

Question

嗨，我试图在图像从右上角到左下角绘制对角线，这是我到目前为止的代码。

  width = getWidth(picture)
  height = getHeight(picture)
  for x in range(0, width):
    for y in range(0, height):
      pixel = getPixel(picture, x, y)
      setColor(pixel, black)

谢谢

Answer 1

大多数图形库都有一些直接画线的方法。

在JES中有这个addLine功能，所以你可以做

addLine(picture, 0, 0, width, height)

如果您坚持设置单个像素，您应该看看Bresenham Line Algorithm，这是绘制线条的最有效算法之一。

代码注释：您对两个嵌套循环所做的操作如下

for each column in the picture
  for each row in the current column
     set the pixel in the current column and current row to black

所以基本上你用黑色像素填充整个图像。

编辑

要在整个图像上绘制多条对角线（在它们之间留一个空格），您可以使用以下循环

width = getWidth(picture)
height = getHeight(picture)
space = 10
for x in range(0, 2*width, space):
  addLine(picture, x, 0, x-width, height)

这会给你一个像（这个例子是手绘的......）

这利用了大多数图形库提供的剪裁功能，即，不在图像内的部分线条被简单地忽略。请注意，如果没有2*width（即如果x只达到with），则只会绘制线条的左上半部分......

Answer 2

我想在讨论中添加一些数学考虑...

（只是因为 JES 的 addLine 函数只画黑线并且非常有限......）

注意：以下代码使用了（感谢他）指出的Bresenham's Line Algorithm 。MartinStettner

Bresenham 直线算法是一种算法，它确定在两个给定点之间形成近似直线的顺序。由于像素是原子实体，因此只能通过某种近似在计算机屏幕上绘制线条。

注意：要理解以下代码，您需要记住一些基础的学校数学课程（线方程和三角函数）。

代码 ：

# The following is fast implementation and contains side effects...

import random

# Draw point, with check if the point is in the image area
def drawPoint(pic, col, x, y):
   if (x >= 0) and (x < getWidth(pic)) and (y >= 0) and (y < getHeight(pic)):
     px = getPixel(pic, x, y)
     setColor(px, col)


# Draw line segment, given two points
# From Bresenham's line algorithm
# http://en.wikipedia.org/wiki/Bresenham%27s_line_algorithm
def drawLine(pic, col, x0, y0, x1, y1):

   dx = abs(x1-x0)
   dy = abs(y1-y0) 
   sx = sy = 0

   #sx = 1 if x0 < x1 else -1
   #sy = 1 if y0 < y1 else -1

   if (x0 < x1): 
     sx = 1 
   else: 
     sx = -1
   if (y0 < y1):
     sy = 1 
   else: 
     sy = -1

   err = dx - dy

   while (True):

     drawPoint(pic, col, x0, y0)

     if (x0 == x1) and (y0 == y1): 
       break

     e2 = 2 * err
     if (e2 > -dy):
       err = err - dy
       x0 = x0 + sx

     if (x0 == x1) and (y0 == y1):
       drawPoint(pic, col, x0, y0)
       break

     if (e2 <  dx):
       err = err + dx
       y0 = y0 + sy 


# Draw infinite line from segment
def drawInfiniteLine(pic, col, x0, y0, x1, y1):
   # y = m * x + b
   m = (y0-y1) / (x0-x1)
   # y0 = m * x0 + b   =>   b = y0 - m * x0
   b = y0 - m * x0

   x0 = 0
   y0 = int(m*x0 + b)
   # get a 2nd point far away from the 1st one
   x1 = getWidth(pic) 
   y1 = int(m*x1 + b)

   drawLine(pic, col, x0, y0, x1, y1)


# Draw infinite line from origin point and angle
# Angle 'theta' expressed in degres
def drawInfiniteLineA(pic, col, x, y, theta):

   # y = m * x + b
   dx = y * tan(theta * pi / 180.0)  # (need radians)
   dy = y

   if (dx == 0):
     dx += 0.000000001 # Avoid to divide by zero 

   m = dy / dx

   # y = m * x + b   =>   b = y - m * x
   b = y - m * x

   # get a 2nd point far away from the 1st one
   x1 = 2 * getWidth(pic)
   y1 = m*x1 + b

   drawInfiniteLine(pic, col, x, y, x1, y1)


# Draw multiple parallele lines, given offset and angle
def multiLines(pic, col, offset, theta, randOffset = 0):
   # Range is [-2*width, 2*width] to cover the whole surface
   for i in xrange(-2*getWidth(pic), 2*getWidth(pic), offset):
      drawInfiniteLineA(pic, col, i + random.randint(0, randOffset), 1, theta)

# Draw multiple lines, given offset, angle and angle offset
def multiLinesA(pic, col, offsetX, offsetY, theta, offsetA):
   j = 0
   # Range is [-2*width, 2*width] to cover the whole surface
   for i in xrange(-2*getWidth(pic), 2*getWidth(pic), offsetX):
      drawInfiniteLineA(pic, col, i, j, theta)
      j += offsetY
      theta += offsetA



file = pickAFile()
picture = makePicture(file)
color = makeColor(0, 65, 65) #pickAColor()
#drawline(picture, color, 10, 10, 100, 100)
#drawInfiniteLine(picture, color, 10, 10, 100, 100)
#drawInfiniteLineA(picture, color, 50, 50, 135.0)
#multiLines(picture, color, 20, 56.0)
#multiLines(picture, color, 10, 56.0, 15)
multiLinesA(picture, color, 10, 2, 1.0, 1.7) 

show(picture)

输出（Pierre Soulages的绘画）：

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希望这能给 JES 学生带来一些乐趣和想法……以及其他人……

Answer 3

你的 picture对象来自哪里？它是什么？到目前为止什么不起作用？您要使用什么图像访问库？（我的意思是，您从哪里获得或打算从哪里获得“getWidth、getHeight、getPixel、setColor）？

我认为没有任何库可以为您提供可以在 setColor 调用中使用的整个对象的“像素”，如果确实如此，它将是世界上最慢的东西——也许在银河系中。

另一方面，如果这些方法确实存在并且您的图片，上面的代码将覆盖所有黑色图像 - 您将在所有可能的 x 值（从 0 到宽度）内获得所有可能的“y”值（从 0 到高度） ) 的图像，并为每个黑色着色。

画一条线需要你同时改变 x 和 y，更像：

（使用另一个“想象中的图书馆”，但更合理的是：

for x, y in zip(range(0, width), range(0, height)):
   picture.setPixel((x,y), Black) )

这有点工作，但除非图像是完全正方形的，否则这条线不会是完美的 - 否则它会跳过图像最宽方向的像素。为了解决这个问题，需要一个更精细的算法——但第二个是你有一种真正的方法来访问图像上的像素——比如使用 Python 的成像库（PIL 或 Pillow）、pygame 或其他一些库。