Урок 5        Анализируем пиксели

материал взят с сайта kostyalamer.narod.ru

Понятие surface - поверхность, это некоторое виртуальное окно ( в отличие от screen, который всегда один, поверхностей может быть много ), с которым можно производить различные действия, а можно и загрузить ее в screen:     screen.blit(surface,(0,0)) для последующего отображения на дисплее оператором pigame.display.flip().
 Последний комментарий собственно о pixelarray: он представляет собой двумерный массив (по X и Y ). где значением каждого элемента является значение цвета соответствующего ему пиксела на поверхности ( surface ). Причем, можно произвести и обратную операцию, изменить значение элементов массива, а затем уже передать все эти свойства поверхности (все это я довольно неплохо откомментировал во встроенном примере, так что там и смотрите ). Теперь предположим что pixelarray уже создан:
ar = pygame.PyxelArray (surface)
     немного про его адресацию :
ar[x,y] = (0, 0, 0) - записываем в элемент с координатами x,y значение соответствующее черному цвету.
ar[:] = ( 255, 255, 255) - записываем во все элементы массива значение соответствующее белому цвету.
ar[:] = ar [::-1,:] - отражаем картинку по X для этого всем элементам массива ( ar[:] ) присваиваем  значения элементов этого массива взятых 
   по X   от  максимального к минимальному, а по Y стандартно ( ar [ ::-1,:] )
ar[:] = ar [:,::-1] - отражаем картинку по Y , если у вас есть проблемы с пониманием подобных записей посмотрите хорошую книгу по питону
   (или   сходите по ссылке из моей статьи ) и почитайте там о  адресации в списках, кортежах , строках.
Что бы содержание массива было преобразовано в цвет точек поверхности, надо дать команду:
del ar - при этом произойдет преобразование цвета точек поверхности соответствующих элементам массива , а сам массив будет удален.  
Вот собственно и все предисловие, смотрите примеры:

    Пример с комментариями:
 

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
# без этой строки нельзя пользоваться русским даже в коментариях 
import os, pygame
#подключить модули os и pygame
pygame.init ()
#обязательно при работе pygame
screen = pygame.display.set_mode ((255, 255))
#задать размер окна x , y
surface = pygame.Surface ((255, 255))
#задать размер виртуальной поверхности x , y
pygame.display.flip ()
# показать изменение на экране, внимание без использования этого
# оператора на экране останется старая картинка


def show (image):
 # процедура заливает окно ,белым цветом и в координаты 0,0 впечатывает
 # картинку после чего ожидает клика мышкой в окне программы для
 # выхода из процедуры 
 # или щелчка по кнопке закрытия,крест, на заголовке окна, для
 # выхода из программы 
 screen.fill ((255, 255, 255))
 # заливка цветом 
 screen.blit (image, (0, 0))
 # загрузка изображения
 pygame.display.flip ()
 # отрисовка на всего на экране
 while 1:
 # бесконечный цикл
 event = pygame.event.wait ()
 if event.type == pygame.QUIT:
 raise SystemExit
 # выход из программы по нажатию Esc или попытки закрытия окна
 if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
 break
 # выход из процедуры по щелчку мыши на окне программы 
# Create the PixelArray.

#---------------------------------------------------------

ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
r, g, b = 0, 0, 0
# Do some easy gradient effect.
# верикальный градиент,темное вверху
for y in xrange (255):
 # значения цвета в каждом канале red,green,blue одновременно изменяются 
 # в цикле от 0 до 255 это переход от черного к белому
 r, g, b = y, y, y
 ar[:,y] = (r, g, b)
 # нумерация строк массива тоже изменяется в цикле от 0 до 255 при этом
 # во все элементы строки записывается текущее значение цвета 
del ar
# необходимо сделать чтобы изменения в массиве привели к изменению
# картинки, внимание массив при этом удаляется
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# We have made some gradient effect, now flip it.
# вертикальный градиент ,темное внизу
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[:] = ar[:,::-1]
# Переворачиваем массив по Y '(каждой строчке массива начиная с первой Ymin+1 ar[:]
# присваиваем значение строчки начиная с последней Ymax-1 ar[:,::-1) '
del ar
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# Every second column will be made blue
# вертикальные синие полосы
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[::2] = (0, 0, 255)
# во все столбцы через 2 записываем синий для любого значения Y'(цвет задается
# в формате красный,зеленый,синий интенсивность от 0 до 255 )'
del ar
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# Every second row will be made green
# Зеленые квадратики
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[:,::2] = (0, 255, 0)
# Во все строки через 2 записываем зеленый для любого значения X 
del ar
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# Manipulate the image. Flip it around the y axis.
# Перевернуть изобр по Y
surface = pygame.image.load (os.path.join ('data', 'arraydemo.bmp'))
# загрузить изображение arraydemo.bmp из каталога data на поверхность 
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[:] = ar[:,::-1]
# Переворачиваем массив по Y '(каждой строчке массива начиная с первой Ymin+1 ar[:]
# присваиваем значение строчки начиная с последней Ymax-1 ar[:,::-1]) '
del ar
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# Flip the image around the x axis.
# Перевернуть изображение по X
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[:] = ar[::-1,:]
# Переворачиваем массив по X '(каждой столбцу массива начиная с первого Xmin+1 ar[:]
# присваиваем значение столбца начиная с последнего Xmax-1 ar[::-1,:]) '
del ar
show (surface)

#---------------------------------------------------------

# Every second column will be made white.
# Провести белые вертикальные прямые с промежутком 2 пиксела 
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[::2] = (255, 255, 255)
del ar
show (surface)

#----------------------------------------------------------

# Flip the image around both axes, restoring it's original layout.
# Перевернуть изображение по X и по Y - исходная картинка
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar[:] = ar[::-1,::-1]
del ar
show (surface)

#----------------------------------------------------------

# Scale it by throwing each second pixel away.
# Уменьшить изображение в 2 раза
surface = pygame.image.load (os.path.join ('data', 'arraydemo.bmp'))
# загружаем изображение
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
sf2 = ar[::2,::2].make_surface ()
# Создаем новую поверхность выбирая точки через одну по X и Y
del ar
show (sf2)
# Рисуем на экране новую поверхность

#-----------------------------------------------------------


# Replace anything looking like the blue color from the text.
# Заменить цвет
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar.replace ((60, 60, 255), (0, 255, 0), 0.06)
# Заменяем пикселы совпадающие по цвету из первых скобок на цвет из вторых
# скобок коэффициент изменяется от 0 до 1 и является порогом цвета
del ar
show (surface)

#-----------------------------------------------------------

# Extract anything which might be somewhat black.
# Заменить цвет на черный
surface = pygame.image.load (os.path.join ('data', 'arraydemo.bmp'))
# Грузим картинку
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности
ar2 = ar.extract ((0, 0, 0), 0.07)
# Создаем массив ar2 из массива ar заменяя его точки на черные, коэффициент
# порога цвета 0.07

sf2 = ar2.surface
# создаем поверхность из массива
del ar, ar2
show (sf2)
# Рисуем на экране новую поверхность

#-----------------------------------------------------------

# Compare two images.
# Сравнить 2 изображения, несовпадающие элементы белым
surface = pygame.image.load (os.path.join ('data', 'alien1.gif'))
# грузим 1-ую картинку
surface2 = pygame.image.load (os.path.join ('data', 'alien2.gif'))
# грузим 2-ую картинку
ar1 = pygame.PixelArray (surface)
ar2 = pygame.PixelArray (surface2)
# создаем массивы соответствующие поверхностям 
ar3 = ar1.compare (ar2, 0.07)
# создаем массив ar3 сравнивая ar1 и ar2, если элементы совпадают,с учетом
# коэффициента, ставим черный пиксел, если нет белый
sf3 = ar3.surface
# создаем новую поверхность соответствующую массиву
del ar1, ar2, ar3
show (sf3)
# Рисуем на экране новую поверхность

  3. Моя демка:

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
# небольшая демка на тему pygame.PixelArray
import os, pygame
katalog = 'cosmos'
risunok = 'whirlpool.jpg'
pygame.init ()
xs=800
ys=500
screen = pygame.display.set_mode ((xs, ys))
# задаем размер окна
pygame.display.flip ()
# отрисовываем его на дисплее
def show (image):
 # процедура заливает окно ,белым цветом и в координаты 0,0 впечатывает
 # картинку, после чего ждет 1 секунду
 screen.fill ((255, 255, 255))
 # заливка цветом 
 screen.blit (image, (0, 0))
 # загрузка изображения
 pygame.display.flip ()
 pygame.time.wait(1000)

#-----------------------------------------------------------------

surface = pygame.image.load (os.path.join (katalog, risunok))
# Грузим изображение на поверхность
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности 
ar[::16,:] = [0,255,0] # вертик зеленые полосы Y
ar[:,::16 ] = [0,255,0] # гориз зеленые полосы X
for i in range (ys):
 ar[i,i] = [0,0,255] # проводим красную диагональ
del ar
show (surface)

#-----------------------------------------------------------------

# заливка синим цветом
surface = pygame.image.load (os.path.join (katalog, risunok))
# грузим рисунок на поверхность
ar = pygame.PixelArray (surface)
# Создаем 2-мерный массив ar соответствующий поверхности 
ar[:,:] = [255,0,0]
# Во все точки массива записываем синий
del ar
show (surface)