Python复现颜色图绘制大赛的作品

受slandarer大佬启发，自己用Python复现了一下七年前的一个颜色图绘图大赛的一些作品。把复现过程记录如下：

这场比赛居然已经是七年前的事情了，大佬A Frayed Knot在StackExchange
上发起了挑战，举办了名为“Tweetable数学艺术”的比赛(实际上活动整整进行了一年半)

比赛规则如下：

使用C++代码或格式与C++类似的代码，使用不多于140个字符，通过输入x,y坐标输出R，G，B颜色值的形式构造函数，并生成一张1024x1024大小的图片。

挑战发起者给出了的一个基础示例：

/* RED */
    return i&&j?(i%j)&(j%i):0;
/* GREEN */
    return i&&j?(i%j)+(j%i):0;
/* BLUE */
    return i&&j?(i%j)|(j%i):0;

但这个我拿c++和Python跑了一遍发现效果与之有差异，估计是有写错的地方或者C++各种版本不同格式转换的特性，期待大家的指出。我将其改写为python版本：

导入工具包

import cv2
import numpy as np
#导入python绘图matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
#使用ipython的魔法方法，将绘制出的图像直接嵌入在notebook单元格中
%matplotlib inline

#定义可视化图像函数
def look_img(img):
    '''opencv读入图像格式为BGR，matplotlib可视化格式为RGB，因此需将BGR转RGB'''
    try:  #显示彩图
        img_RGB = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)
        plt.imshow(img_RGB)
        plt.show()
    except: #显示灰度图或黑白图
        plt.imshow(img,cmap="gray")
        #plt.axis('off')
        plt.show()

颜色图1

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = ((i%j)&(j%i))&255 if (i&j) else 0
        img[i,j,1] = ((i%j)+(j%i))&255 if (i&j) else 0
        img[i,j,0] = ((i%j)|(j%i))&255 if (i&j) else 0
 
look_img(img)

同时自己也做了一些尝试，发现若是将代码微调，其结果也非常有意思：以下是改写版：

颜色图2

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = ((i%j)&(j%i))&200 if (i&j) else 0
        img[i,j,1] = ((i%j)+(j%i))&200 if (i&j) else 0
        img[i,j,0] = ((i%j)|(j%i))&200 if (i&j) else 0
 
look_img(img)

颜色图3

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = ((i%j)&(j%i))&255 if (i&j) else 0
        img[i,j,1] = ((i%j)^(j%i))&255 if (i&j) else 0
        img[i,j,0] = ((i%j)|(j%i))&255 if (i&j) else 0
 
look_img(img)

颜色图4

trichoplax大佬——方格布

正常方格布：

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
DIM=1024
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):
        s=3./(j+99)        
        img[i,j,2] = (round((i+DIM)*s+j*s)%2+round((DIM*2-i)*s+j*s)%2)*127
        img[i,j,1] = (round((i+DIM)*s+j*s)%2+round((DIM*2-i)*s+j*s)%2)*127
        img[i,j,0] = (round((i+DIM)*s+j*s)%2+round((DIM*2-i)*s+j*s)%2)*127
 
look_img(img)

颜色图5

扭曲并添加颜色：

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
DIM=1024
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):
        s=3./(j+99)
        y=(j+np.sin((i*i+(j-700)**2*5)/100./DIM)*35)*s        
        img[i,j,2] = (round((i+DIM)*s+y)%2+round((DIM*2-i)*s+y)%2)*127
        img[i,j,1] = (round(5*((i+DIM)*s+y))%2+round(5*((DIM*2-i)*s+y))%2)*127
        img[i,j,0] = (round(29*((i+DIM)*s+y))%2+round(29*((DIM*2-i)*s+y))%2)*127
 
look_img(img)

颜色图6

大佬cjfaure——尖锐漩涡

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = int(int(np.sqrt((73-i)**2+(609-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((860-i)**2+(162-j)**2))/115)))+1)/200)*90
        img[i,j,1] = int(int(np.sqrt((160-i)**2+(60-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((86-i)**2+(860-j)**2))/115)))+1)/200)*90
        img[i,j,0] = int(int(np.sqrt((844-i)**2+(200-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((250-i)**2+(20-j)**2))/115)))+1)/200)*90
 
look_img(img)

颜色图7

对参数进行微调：

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = int(int(np.sqrt((148-i)**2+(1000-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((500-i)**2+(400-j)**2))/115)))+1)/200)*90
        img[i,j,1] = int(int(np.sqrt((610-i)**2+(60-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((864-i)**2+(860-j)**2))/115)))+1)/200)*90
        img[i,j,0] = int(int(np.sqrt((180-i)**2+(100-j)**2)+1)/(np.sqrt(abs(np.sin(int(np.sqrt((5-3-i)**2+(103-j)**2))/115)))+1)/200)*90
 
look_img(img)

颜色图8

cjfaure大佬——音乐谱

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = (((int(100*np.sin(int((i+400)*(j+100)/11115)))&i)*1029)%256)*5
        img[i,j,1] = (((int(100*np.sin(int((i+400)*(j+100)/11115)))&i)*1029)%256)*5
        img[i,j,0] = (((int(100*np.sin(int((i+400)*(j+100)/11115)))&i)*1029)%256)*5
 
look_img(img)

颜色图9

色带代码及图片：

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = np.cos(np.arctan2(j-512,i-512)/2)**2*255
        img[i,j,1] = (np.cos(np.arctan2(j-512,i-512)/2-2*np.arccos(-1)/3))**2*255
        img[i,j,0] = (np.cos(np.arctan2(j-512,i-512)/2+2*np.arccos(-1)/3))**2*255
 
look_img(img)

颜色图10

Snake大佬——三色谢宾斯基三角形

h = 1024
w = 1024
img = 255 * np.ones((h ,w , 3), dtype=np.uint8)  #生成一张1024*1024像素的白图
 
for i in range(h):  # 循环遍历所有像素点，替换像素点
    for j in range(w):        
        img[i,j,2] = int(np.cos(i&j))*255
        img[i,j,1] = int(np.cos((1024-i)&(1024-j)))*255
        img[i,j,0] = int(np.tan((i|j)))*125
 
look_img(img)

（The End)