用Python製作迷宮GIF

來自專欄 python熱愛者

安裝

可以通過PyPi安裝

或者通過Git

為什麼你需要這個庫？

問：我是一個Python迷，並且對迷宮的生成和迷宮解決的辦法非常感興趣。我很羨慕別人能夠做出生成迷宮的動畫。我如何能夠用Python自己做一個迷宮動畫，然後把我的成果展示給其他人呢？（我知道tkinter, pyglet 和 pyqt，但是它們很難發布給別人看）

答：現在，你可以使用庫gifmaz來做這件事了，它有一些很好的特性：

1、它是純Python編寫的，沒有第三方依賴，只使用內置模塊！（如果你想把動畫嵌入圖片，那麼你需要PIL，PIL雖然不是內置模塊，但是任何Python版都支持PIL。除此之外再沒有其他的依賴了）

2、它運行速度很快，而且幾秒鐘就能生成優化過的GIF圖片。每個GIF通常都包含上千幀，但是GIF大小確只有幾百KB。

3、你可以繪製各種各樣的迷宮動畫，和解迷宮動畫。

4、代碼都有很好的注釋，文檔有很好的範例，而且文檔很完整。

這個庫的一個教程

首先我們需要構建一個GIFSurface對象（類似cairo的ImageSurface類），我們的動畫將會畫在這個對象上。同時，我們需要指定圖片的大小和可用的顏色數量。

這裡color_depth=2意味著調色板中有2^2=4種顏色，bg_color=0說明調色板中的第0個顏色被作為背景色。

只要你還沒有最後保存圖片，你都可以更改設置調色板，你可以這樣做

所以圖片中可以用的顏色有：黑、白、品紅、黑。

然後我們構建一個環境，生成的動畫基於這個環境構建（類似cairo的Context類）。

然後我們設置這個動畫的控制參數

這些參數的意思是「每20步渲染一幀，幀之間間隙0.05s，調色板中第四個顏色作為通明度通道」。

我們有了繪製動畫的「桌面」，和繪製動畫需要的參數，接下來就是實際地畫一個迷宮了。

這個語句在圖片中央繪製了一個迷宮，然後在四邊留了8像素的空白，迷宮中每一格在圖片中佔據5像素*5像素的大小。

然後讓我們運行Prim的迷宮演算法。

其中我加了兩個延遲幀，以便我們能夠看清楚動畫的過程。

完成了！讓我們把這個動畫保存到GIF文件。

下面是運行結果，大小小於300K，很贊吧！

當然，你也可以把多個演算法整合進一個動畫。下面的動畫展示了隨機深度優先搜索演算法和A*搜索演算法。（這個圖片只有120K）

這個庫的原理是什麼？

這個庫實際上是一個GIF的編碼庫，演算法運行過程中，動畫幀被編碼為BytesIO文件。只有在調用save方法時，動畫才會真正地被存入圖片。

深度資料

1、什麼是GIF：http://www.matthewflickinger.com/lab/whatsinagif/bits_and_bytes.asp。

2、迷宮生成演算法：http://weblog.jamisbuck.org/2011/2/7/maze-generation-algorithm-recap

英文原文：https://github.com/neozhaoliang/gifmaze

譯者：詩書塞外

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