Pygame水波纹效果

Question

我已经用 Google 搜索过它，但没有现成的脚本 - 与 Flash 上的相同效果相反。我已经检查了 水效应解释 并测试了 Perlin Noise，它可以很好地模拟平坦表面上的波浪末端。我正在寻找基于鼠标悬停/悬停操作的几个 Flash Effects 上的相同实现。这是针对交互式楼层库，我希望在这个问题上远离 Flash，特别是为了避免如此简单的代码逆向工程 - 是的，我知道它可以只使用一些现成的 Flash 代码，但我只会将其作为最后的手段。

有没有人见过 Pygame 的这种效果的合适实现（是否使用 OpenGL）？

编辑： 任何人都可以使用 OpenCV/OpenGL 和 Pygame 提供此效果的合适实现吗？

这里的罪魁祸首是传递值列表的（代码）接口通过 Python 从外部解释器（跟踪器 - 但不是 TUIO）发送。我已经尝试了好几天，但 Pygame 无法像纯粹的 C/C++ 代码（如用于 OpenGL 中的着色器）一样快地生成任何内容，而且我对 C/C++ 的了解为零。因此，我们的目标是至少从 Python 代码中获得这些内容。

一个很好的例子，与 Flash 效果不同，但仍然很好，使用 Java applet 进行水模拟< /a>.

（赏金显示答案没有足够的细节，因为这最接近“OP 无法创建他想要的代码，因为他缺乏基本技能，这个答案可能对几个人有用”）。

Answer 1

在做完作业（又名研究）并尝试将问题上发布的 Java 代码参考直接转换为 Python 后，在尝试让 Python/Numpy 根据像素颜色的位置更新巨大的像素颜色数组时，经历了非常非常悲伤的经历涟漪效应的涟漪（抱歉，我的第一语言不是英语），因此为每次效果计算解析几个 (x,y) 位置并将其传输到屏幕上的显示表面上（随后出现 surfarray），我得出的结论 - 这得到了其他评论者的支持 - Pygame 根本不会足够强大来实际遍历整个像素数组并将计算结果应用到图像上的每个像素上屏幕速率至少为 24 fps（低于平均水平的体验）。

引用 Last Light Productions 和前 Project Geometrian，Ian Mallet：

PyGame 不太适合像素推送。除了 GPU 之外，什么都不是。

然后搜索结果是搜索 Alkahest - 结果永远不会真正找到了 - 并且基于波纹图像的相同想法，但这次通过使用透明度看 Pygame 表面的几层，我发布了问题Gamedev 上的 Pygame 循环裁剪/掩码。 选择的答案实际上证实了我已经担心 Pygame 永远不会的事实要有足够的男子气概来胜任这份工作。

一天后，我回到之前的开发想法，遇到了Ogre3D。事实证明，(1) Ogre3D 和示例是开源的，(2) 其中一个示例是与移动物体交互的 3-D 水模型，这与我尝试在 2-D 中实现的效果完全相同，但是以更专业的方式。

由于我对 C/C++ 的了解为零，所以我决定询问如何自定义 Ogre3D 水演示 想要了解从哪里开始寻找，其中一个答案向我指出了 Touchscape 提供的软件，其中提供了 SDK（请参阅 这个答案）。

Ogre3D 几乎把它包起来了。水波纹效果、OpenGL（可以可选根据硬件使用）、游戏引擎和 Python通过 Python-Ogre 进行包装 - 所以我对自己问题的回答，

任何人都可以使用 OpenCV/OpenGL 和 Pygame 提供此效果的合适实现吗？

基本上是

是的。查看随 SDK 提供的 Ogre3D 水演示 - 并通过 Python-Ogre 将其插入 Python。< /p>

Answer 2

以下使用 numpy 可能会帮助您入门。它应该足够快，因为即使在 python 中你也可以变得更快（看看这里http: //www.scipy.org/PerformancePython）。

顺便说一句，所描述的方法有几个缺点：

1. 您无法控制波纹的速度 - 为此，您必须修改波纹函数中使用的方程（如果您弄清楚它与波动方程的关系http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_equation 然后你就完成了）
2. 的“深度” “池”是已修复（可能太浅）。我添加了一个深度参数来放大文章读取整数像素偏移的效果
3. - 使用插值您会得到更好的结果（我猜您可以使用 opengl 做到这一点，但我在该领域的知识为零）

代码：

import numpy

def ripple(w1, w2, damp, n = 1):
    for _ in xrange(n):
        w2 *= -2
        w2[1:-1,1:-1] += w1[0:-2, 1: -1]
        w2[1:-1,1:-1] += w1[2:  , 1: -1]
        w2[1:-1,1:-1] += w1[1:-1, 0: -2]
        w2[1:-1,1:-1] += w1[1:-1, 2:   ]
        w2 *= .5 * (1. - 1./damp)
        w1, w2 = w2, w1

def refract(x, y, w, rindex, depth = 10):
    sx = x[0,1] - x[0,0]
    sy = y[1,0] - y[0,0]

    dw_dx = (w[2: ,1:-1] - w[:-2,1:-1]) / sx * .5
    dw_dy = (w[1:-1,2: ] - w[1:-1,:-2]) / sy * .5

    xang = numpy.arctan(dw_dx)
    xrefract = numpy.arcsin(sin(xang) / rindex)
    dx = numpy.tan(xrefract) * dw_dx * depth

    yang = numpy.arctan(dw_dy)
    yrefract = numpy.arcsin(sin(yang) / rindex)
    dy = numpy.tan(yrefract) * dw_dy * depth

    dx *= numpy.sign(dw_dx)
    dy *= numpy.sign(dw_dy)

    xmin = x[0,0]
    xmax = x[0,-1]
    x[1:-1,1:-1] += dx
    x[:,:] = numpy.where(x < xmin, xmin, x)
    x[:,:] = numpy.where(x > xmax, xmax, x)

    ymin = y[0,0]
    ymax = y[-1,0]
    y[1:-1,1:-1] += dy
    y[:,:] = numpy.where(y < ymin, ymin, y)
    y[:,:] = numpy.where(y > ymax, ymax, y)

x 和 y应该是来自 numpy.meshgrid 调用的网格：这是一个示例用法：

    x,y = meshgrid(x,y)
    w = 10 * exp(- (x*x + y*y))
    w1 = w.copy()
    x1,y1 = meshgrid(r_[0:len(x):1.0], r_[0:len(y):1.0])
    ripple(w, w1, 16) # w1 will be modified
    refract(x1, y1, w1, rindex=2, depth=10) # x1 and y1 will be modified
    numpy.around(x1, out=x1) # but you will get better results with interpolate
    numpy.around(y1, out=y1) #