samples/python2/turing.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2
   3 '''
   4 Multiscale Turing Patterns generator
   5 ====================================
   6
   7 Inspired by http://www.jonathanmccabe.com/Cyclic_Symmetric_Multi-Scale_Turing_Patterns.pdf
   8 '''
   9
  10 import numpy as np
  11 import cv2
  12 from common import draw_str
  13 import getopt, sys
  14 from itertools import count
  15
  16 help_message = '''
  17 USAGE: turing.py [-o <output.avi>]
  18
  19 Press ESC to stop.
  20 '''
  21
  22 if __name__ == '__main__':
  23     print help_message
  24
  25     w, h = 512, 512
  26
  27     args, args_list = getopt.getopt(sys.argv[1:], 'o:', [])
  28     args = dict(args)
  29     out = None
  30     if '-o' in args:
  31         fn = args['-o']
  32         out = cv2.VideoWriter(args['-o'], cv2.VideoWriter_fourcc(*'DIB '), 30.0, (w, h), False)
  33         print 'writing %s ...' % fn
  34
  35     a = np.zeros((h, w), np.float32)
  36     cv2.randu(a, np.array([0]), np.array([1]))
  37
  38     def process_scale(a_lods, lod):
  39         d = a_lods[lod] - cv2.pyrUp(a_lods[lod+1])
  40         for i in xrange(lod):
  41             d = cv2.pyrUp(d)
  42         v = cv2.GaussianBlur(d*d, (3, 3), 0)
  43         return np.sign(d), v
  44
  45     scale_num = 6
  46     for frame_i in count():
  47         a_lods = [a]
  48         for i in xrange(scale_num):
  49             a_lods.append(cv2.pyrDown(a_lods[-1]))
  50         ms, vs = [], []
  51         for i in xrange(1, scale_num):
  52             m, v = process_scale(a_lods, i)
  53             ms.append(m)
  54             vs.append(v)
  55         mi = np.argmin(vs, 0)
  56         a += np.choose(mi, ms) * 0.025
  57         a = (a-a.min()) / a.ptp()
  58
  59         if out:
  60             out.write(a)
  61         vis = a.copy()
  62         draw_str(vis, (20, 20), 'frame %d' % frame_i)
  63         cv2.imshow('a', vis)
  64         if 0xFF & cv2.waitKey(5) == 27:
  65             break
  66     cv2.destroyAllWindows()