【Python】地球实现

wangy

1. from PIL import Image, ImageDraw
   ) Y/ N9 H+ p6 g4 D. b& A4 G3 H- i
2. import math
   " L  H3 ]: ~  W- j
3. import numpy as np
   ; l* {# Z4 G3 p; Z2 k  G7 E
4. import imageio
   
5. 
   
6. def calcSphereXY2XYZ(px, py, maxHeight, longOffset):
   
7.     v0x= np.array(px)
   
8.     v0y= np.array(py)
   1 T2 s2 I; a6 G! G/ N
9.     v03= np.subtract(v0x, maxHeight)
   " n' S( Y* N) `9 \7 d, U$ \( e
10.     v04= np.subtract(v0y, maxHeight)
    4 y% M8 N3 }0 U6 F
11.     v1x= np.true_divide(v03, maxHeight)
      B" l$ I- y/ g: B$ J0 z& o
12.     v1y= np.true_divide(v04, maxHeight)
    
13.     # print(max(v1x), min(v1x))
    5 [& S% c3 V7 t" ^8 A, G
14.     v07= np.power(v1x,2)
    
15.     v08= np.power(v1y,2)
    
16.     v09= np.add(v07,v08)
    
17.     v0a= np.subtract(1,v09)
    7 @. {! W; `8 c* j5 D* @6 Q
18.     v1z= np.power(v0a,1/2)                                  # z
    7 M5 P+ j: m, V/ \$ H9 v& S5 K$ s
19.     # print('z:', max(v1z), min(v1z))
    
20.     v1lat= np.multiply(v1y, math.pi/2)                      # lat
    
21.     v0lon= np.arctan2(v1z, -v1x)                             
    ! e* J+ U; t& _; x$ k' d' d
22.     v1lon= np.add(v0lon, longOffset)                       # long
    
23.     v2lon= np.fmod(v1lon, math.pi*2)                       # long
    ! E8 l1 T5 D5 y4 [+ v" e" @
24.     return v2lon, v1lat
    % v0 t1 F4 d6 n
25. 
    
26. def calcShpereLatLong2XY(vlon, vlat, width, height):
    $ H! e% X4 Q7 {( h
27.     v3x0=np.multiply(vlon, width/2/math.pi)
    
28.     v3y0=np.multiply(vlat, height/math.pi)
    
29.     v3y1=np.add(v3y0, height/2)
    . P% t& L3 V& [
30.     v3x2=v3x0.astype(np.integer)
    1 r2 f, R( o# E* c) p6 p
31.     v3y2=v3y1.astype(np.integer)
    
32.     return v3x2, v3y2
    - _7 b3 r7 `9 x4 Z( V$ m
33. 
      f! i; n  o; \* L) ?+ C0 `
34. def getPic(a):
    
35.     # imgBack= Image.open('地球3.jpg')
      O5 h) X# B9 ?1 D6 G; ^
36.     imgBack= Image.open('世界地球日地图_8K_2.jpg')
    1 L2 R7 w+ c7 B$ P
37.     imgCloud= Image.open('世界地球云地图_8K.jpg')
    
38.     width= imgBack.size[0]
    
39.     height= imgBack.size[1]
    
40.     imgBack= imgBack.convert('RGBA')
    % c1 |* Q! Q0 A& q6 }/ F
41.     arrayBack= np.array(imgBack)
    + r0 X2 O: O7 z7 W' t
42.     arrayCloud= np.array(imgCloud)
    7 l+ Z: f# q* e# \0 A- `$ x0 h! {
43.     circleSize= 508
    ; }- p0 b6 F4 k$ e/ z8 q8 T+ T: {
44.     img2= Image.new('RGBA', (circleSize,circleSize))
    ' ^4 ?5 r; ?5 L) U
45.     img= Image.new('RGBA', (circleSize,circleSize), 'black')
    
46.     w= img.size[0]
    % b$ V8 j4 R/ C( B9 Y& ?$ W( r
47.     h= img.size[1]
    
48.     pxList=[]
    3 n) N6 f3 \! g% B  E7 S- S8 ^% d: k
49.     pyList=[]
      m! I. O$ N  p+ A6 v. Z  E+ P4 z( G
50.     for i in range(w):
    7 h4 h0 X! r8 o1 @
51.         for j in range(h):
    
52.             r= math.sqrt((i-w/2)**2+(j-h/2)**2)
    
53.             if r<circleSize/2:
    
54.                 pxList.append(i)            
    
55.                 pyList.append(j)
    3 g& N( p, ~$ J, j" q3 X6 H0 v$ Y0 ?
56. 
    
57.     nplon, nplat= calcSphereXY2XYZ(pxList, pyList, h/2, a)
    9 L6 P2 u- [+ P$ ^. l
58.     nplon2, nplat2= calcSphereXY2XYZ(pxList, pyList, h/2, a/2)
    
59.     # nplon, nplat= rotSphere(nplon, nplat, )
    ' y. {  Q1 u$ [1 `& Z
60.     npx, npy= calcShpereLatLong2XY(nplon, nplat, width-1, height)
    $ M) Z( P& Y5 `# Y# R7 h# z
61.     npx2, npy2= calcShpereLatLong2XY(nplon2, nplat2, width-1, height)
    8 }. e$ O. }9 n+ E( \1 ?
62.     color= arrayBack[npy, npx]
    
63.     color2= arrayCloud[npy2, npx2]
    
64.     for i in range(len(pxList)):
    , V  v& N/ g, }' E. E( l* ~8 B
65.         x= pxList[i]
    1 \" G5 x1 h5 G' p# B' ^
66.         y= pyList[i]
    
67.         cc=color[i]
    
68.         # print(cc)
    " D) I8 M. i) P: {) U1 K' e
69.         cc= tuple(cc)
    
70.         img.putpixel((x,y), cc)
    + O# C8 |: N' @, H
71.         c2= color2[i]
    * G. x1 {! W+ T- B+ d5 S; h
72.         c0= int(c2[0]*1.6)
    
73.         if c0>255:
    
74.             c0=255
    
75.         c_alpha= int(c2[0]*0.9)
    
76.         c2= (c0,c0,c0,c_alpha)
    ( _7 F5 R- n3 \1 K; A3 q9 J
77.         img2.putpixel((x,y), c2)
    
78.     r,g,b,a= img2.split()
    
79.     img.paste(img2, (0,0), mask=a)
    
80.     return img
    8 y, J1 h. H  W. \% m
81. 
    
82. if __name__=='__main__':
    : F8 T! b. C! m! e) h) N
83.     frames=[]
    
84.     str1= '微信地球_mask.png'
    
85.     img1= Image.new('RGB', (750,1334))
    + \! b& k9 b4 i% _; g5 E
86.     img2= Image.open(str1)
    + t0 [2 w0 h# t: l
87.     for i in range(0, 720, 12):
    
88.         a= -i*math.pi/ 180
    
89.         img= getPic(a)
    
90.         img1.paste(img,(122,424))
    5 r$ ~- q& ^" w8 N  q9 W
91.         r,g,b,alpha=img2.split()
    
92.         img1.paste(img2, (0,0), mask=alpha)
    5 `+ S. n$ b. H4 V& X, w
93.         str1= 'temp%03d.png'%i
    
94.         print(str1)
    
95.         img1.save(str1)
    
96.         im = imageio.imread(str1)
    
97.         frames.append(im)
    
98.         # img.show()
    3 N; l& ]: G5 d' r0 W0 L& F/ W3 e
99.     imageio.mimsave('earth.gif', frames, 'GIF', duration=0.20)
    & v/ \; V9 P% q% `
100.    

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