Category Archives: Python

作品集更新 : 幾何圖形繪圖以及手繪辨

最近的一個案子終於算是結束了,簡單地介紹一下這個軟體,跨平臺的幾何圖形繪圖和手繪辨識的功能 可以用各種方式填色 不同的框線 每個物件都可以自由旋轉和變形以及位移 物件可以設定透明度 當然,這軟體是跨平臺的,這是在ubuntu下執行的畫面,原本當我在windows下寫完丟到ubuntu下執行,我猜想可能會遇到一些煩人的跨平台問題要解決,不過很順利地,一切就像在windows下一樣,wxPython看來真的是跨平臺的好選擇 接著是抓圖沒辦法展示的功能,手繪辨識和無限次數復原和重做,請看影片 手繪辨識是裡面最難寫的功能,讓我把我學過的數學都搬了出來,象皮擦的部份也是很複雜的運算,這整個軟體裡用到的幾乎都是線性代數的知識,我很自豪的一點就在於大部份我學過的東西都在實際應用上用得上

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用Python幫你進行代數運算 : Sympy

最近因為接到的Case,滿腦子中都是線性代數的東西,程式中有太多東西需要計算,以前學過的東西全都從腦子裡挖了出來,不過我通常都不背公式的,我所做的都是將當時走過的思路再走過一次,把公式重新導出來,因為公式是一個點,忘記就沒了,而思路是一條線,只要抓到了就可以得到同樣的結果 我還記得有一次,在PTT站上問一個微積分的式子是怎麼來的,因為我在書上看到他經過一個很奇怪的上下乘某個三角函數,式子就莫名奇妙的跑出來了,有個台大的學生很不以為然的回答,就是上下相乘那三角函數阿,當時讓我覺得挺無言的,這我當然也知道,看書也知道,問題是在於,如果沒有書跟你講,你是怎樣能想到這神來一筆,知道要上下乘這個函數? 所以公式的結果從來都不是重點,重點在於思路,只死記公式最後都會忘光光,但是能夠思考而走到公式這一步的話,就好像走過一條路,找到片段,又能找到終點,死記公式,就好像把你丟到一個定點,要你記住那裡長什麼樣子,一個是點,一個是一條路,當然是思路記得比較好 這種想法讓我到了應用時通常都能用上我所學到的,因為我知道那些東西從哪裡來的,即使忘記了也可以再導出來,但同時有些時候也讓我吃足了苦頭,還記得有一次考物理時,前面半節課我在導公式,後面半節用導出來的公式算,下場當然很慘,其實很多時候公式寫到一個地方,剩的就只剩整理,但是這過程卻很煩人、機械化,很容易一個正負號,一個看走眼就會讓後面的過程全部跟著錯掉,所以不得不在過程中每個符號小心的重寫一次,長久以來我一直在想,即使是整理也是有規則的,為什麼不能用電腦來算呢? 雖然我知道有matlab這類的東西,畢竟沒時間學,領域也不太一樣,不合胃口,直到前陣子在PTT的Python版上看見有人推薦一款Python的library : Sympy,他是一款Python寫的代數運算函式庫,舉個例子你寫出了一個式子,想知道它的導函數是什麼,你只要先將式子列出來,再用一個函數呼叫,他就可以把導函數算出來,這非常地合我喜好,我們現在就來介紹如何使用Sympy來幫你計算兩線在平面交一點的公式 兩線交一點 首先我們在平面上有P1和P2兩點,而從P1出發的是u向量,從P2出發的是v向量,我們想得知這兩條線在哪裡會交一點,就必須這麼算,我們設t和s為實數,我們可以找到一個等式P1 + su = P2 + tv,也就是P1以u的速度走s秒(秒只是幫助想像的假設),P2以v的速度走t秒,兩人會撞在一起,要導公式就要先找等式,這就是我們公式的等式,一開始我不知道是程式寫太多還怎樣,突然有點腦殘的想說,奇怪,這式子有兩個未知數s和t,一條式子算不出兩個未知數阿? 後來才突然想到,我忘了這是平面,所以在x分量和y分量上面我們各有一條這樣的等式,有了兩條等式,兩個未知數才可能有解 有了等式之後,嘿嘿,就是該交給電腦的時候了 from sympy import * p1x = Symbol(‘p1x’) p1y = Symbol(‘p1y’) p2x = Symbol(‘p2x’) p2y = Symbol(‘p2y’) ux = Symbol(‘ux’) uy = Symbol(‘uy’) vx … Continue reading

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Python使用HGE引擎

大家肯定都知道在Python下面寫2D遊戲有個眾所階知的選擇就是pygame,雖然它簡單好寫,對於簡單的遊戲來說已經足夠,但是他有一個致命的缺點,就是速度太慢了,在pygame的背後是SDL,用純軟體畫圖的函式庫,既然為純軟體繪圖,遇上旋轉、半透明等等需求,更顯得吃力和不切實際,所以該怎麼辦才好呢? 答案是用Haaf’s Game Engine,它是一款用DirectX做為backend的Open source遊戲函式庫,我在先前的文章裡已經有做簡單的介紹,就不再重覆,那這函式庫和Python又有什麼關聯呢? 他是用C++寫的,Python沒辦法用,正因為這樣,我一直一來想幫他寫一個python的binding,我一直想如果Python也能用HGE寫起來一定很開心,我試著找了一下有沒有已經存在這樣的專案,有找到一個,但是居然是在萬惡的GNU授權下的,讓我百思不得其解,那專案的作者到底在想什麼? 想讓大家寫Open source的Game嗎? 我們都知道GNU是大名頂頂的病毒授權,任何程式使用了用GNU的函式庫都會被感染,代表你的主程式一樣得變成GNU的開源授權,我個人非常討厭打著自由名義但是卻有強烈的強迫性質的GNU授權,況且HGE的授權是非常寬鬆的 zlib/libpng License,實在想不透為什麼一個binding可以用超嚴格的GNU,不過那是那作者的自由,我也管不著,在不能接受那惡心的授權,加上我看了一下他的專案似乎好像也沒有很完整的進度,於是我還是決定自己開了一個新的專案 Python HGE 在這樣的情況下,我前些天抽空開了一個新的Open source專案: Python-HGE,把一些最核心的程式碼都用boost.python包裝給Python使用,最核心的部份完成度很高,剩下的需要我在未來有空慢慢補上,License是MIT,如果你問我為什麼選MIT,我想答案應該是商業用途一樣也可以,不像GNU那種假腥腥的自由,還有一個重點就是,我覺得麻省理工這名字聽起來很酷,讓我想起每次在Discovery看到的東西 效能問題 我照著原本HGE的Tutorial7的程式寫了一個Python的版本,這個範例的目的就是在展示HGE的效能,純C++的版本速度當然是很快,而Python的版本FPS掉了不少,一開始讓我覺得有點失望,讓我開始懷疑如果效能掉很多的話,那用Python寫HGE還有價值嗎? 後來仔細思考了一下,對於一般的2D遊戲來說,要像這demo整畫面跑來跑去的圖片加透明效果的情況實在不多,就算有也很難到這樣上千張的圖片,再者我都還沒進行最佳化、跑profile等等,而且雖說FPS掉不少,但是那是和C++數百的FPS比起來,在60以上其實都是可以接受的,加上我測試的這台電腦已經有點年代,對現代的電腦和GUP來說情況只會更好,在如此的考量之下,Python HGE還是有搞頭的 python版的tutorial 7截圖 這個demo可以在這裡下載 目前狀況 目前雖然核心部份已經高度完成,不過我還沒有把編出來的pyd釋放的打算,如果想嘗鮮的話可以直接從那個demo裡面找pyd出來用,又或著自己check out原始碼進行編譯 參與開發 如果有興趣的話,歡迎參與專案的開發,如同我上面所提到的,我用的是boost.python,一款基於C++的python binding函式庫,如果你熟悉boost.python的話當然是最好,就算沒有也沒關系,因為其實大部份工作都是剪下貼上之類的,可以參考我已經寫好的部份,有些函數回傳例如指標之類的東西需要特別處理,除此之外都只是很簡單無腦工作

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wxPython自製Control : 用Matplotlib畫圖表的FigurePanel

最近可能會接到一個需要GUI上畫不少圖表的案子,於是就來研究了一下wxPython + matplotlib,前陣子買了wxPython in action,雖然一本1500元大洋讓我心有點淌血,不過這本書真的寫得很棒,讓我對wxPython有更深入的瞭解,如果案子接下來買n本都可以,我個人認為買書來讀是一種投資,所以基本上看上眼的書買起來也不會手軟,接著因為除了畫圖形,也需要用到不少GUI,我把wxPython官方的demo抓下來,裡面每個範例都跑了一次,對於wxPython能做到什麼地步有了更深入的瞭解,越來越覺得wxPython真是酷斃了,很好玩的GUI framework 在這之後,雖然案子還在歸劃的初期,不過我不是很喜歡空等而沒有程式可以寫的感覺,其實在接洽的這段期間就能先完成一些將會用到的東西,像是widget之類的,或寫寫原形來驗證確實可行之類的都很好,所以我就寫了一個用Matplotlib畫圖表的Control : FigurePanel,因為往後在寫GUI都會用到,如果每次都要特地寫來處理這些我會發瘋,當然最好的方法就是包成Control,如此一來所有圖表都可以直接使用,加上可以有統一的行為,例如另存新檔、列印等等,相當方便 什麼是Matplotlib? Matplotlib是一套強大的Python畫圖表用的函式庫,如果不知道他到底可以畫到什麼地步,就可以看他們官網的畫廊,相信看完後就知道它有多強大,幾乎你想得到的圖、想不到的圖,沒看過的圖,他都可以畫,當然,如果裡面沒有你要的圖,或著你要自創圖,當然也可以自己擴增,有了這套函式庫,原本我可能得先花個一個星期還多少時間來建構一套畫圖表的基礎,如今這些時間完全省了下來,這就是使用Open source的好處,沒有這些東西真的不知道要寫到民國幾年 切入正題,我們來看一下FigurePanel的原始碼

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開發wxPython的利器 : PyCrust

一直想做的事 最近我在用wxPython開發某些程式,隨著開發的過程中,難免需要一些直接的測試,改動程式碼來進行測式似乎不是很明智的選擇,即使Python是直譯式的語言,每改一次重新啟動整個程式也是一種浪費,而且狀態每次也會重置,於是我開始想,我是否可以寫一個像Half-Life那樣的一個console整合到我的GUI中,如此一來我就可以在開發時直接進行某些測試,對某些特定的模組操作,如此一來開發的效率可以提升,對於程式而言也會更好除錯,但是雖然寫一個console不是什麼太難的事,但也不是什麼太輕鬆的事,為了早點完成程式,於是我就沒有真的去做 直到某本書的出現 : wxPython in action 當有一天我訂的書: wxPython in action終於來了,這本書要1500元,實在是不便宜,但是我認為卻很值得,我在書中發現我以前一直都沒仔細去注意到的東西,PyCrust,在翻過這章節時我驚訝地發現,這不就是我想做的嗎? 一個控制臺,可以讓我操作、觀察、測試我的GUI,而且整合的方法超簡單,只要一行指令 python pywrap.py main.py 在wx.py的package下的pywarp.py會自動找到app並且將PyCrust整合進去,在我程式中執行的畫面就像這樣 在截圖中我利用pycrust將gui的背景換成了紅色,它不止是一款簡單的GUI,因為他是動態載入模組的name space,和一般IDE不同的是,他的自動完成是動態的,一般的IDE只抓得到靜態的成員,但是即然是動態載入又是在執行中,有什麼成員一清二楚,所以基本上自動完成功能感覺非常地強大,但相對的弱點是對於靜態的部份比較麻煩 它除了可以自動整合到現有的wxPython gui程式中,更可以把裡面各個元件分開來獨立使用 所以它可以幹麻? 對我來說,PyCrust將會是像神兵利器般好用的工具,像是開發遊戲之類需要大量的調校,一個console或是動態的機制是免不了的,而console提供了立即且互動式的環境,有了PyCrust,就等於有了現成的console可以使用,在遊戲的開發過程中,開發者可以利用這個console動態地改變各種參數來觀察反應等等,當然開發遊戲只是其中一個應用的例子,即使在一般的GUI中也會是很好用的工具 順帶一提 wxPython in action真的是難得一見的好書,有別於一般的書,它使用問句來當做標題,但是不會因為這樣而零散雜亂,相反的,你可以很正式地看完一次,也可以很快速地掃過一次,當你需要什麼東西時,那些問句可以幫助你很快地找到你需要的東西,豐富的截圖和圖解更讓人不用費心去猜想到底做出來會是什麼樣子,或是想像到底是如何運作,如果要學wxPython,我覺得這本書真的是非常值得推薦,做為工具書,這本也是必備的一本

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第一次遇到Deadlock

凡事都要來個第一次,這兩天遇到一個deadlock,是我第一次遇到deadlock,其實很多deadlock都很明顯可以避免掉,但有些就不明顯,這次遇到的deadlock,是因為正在開發一個DirectShow的應用程式,我使用Python把核心部份寫好包裝成Extension給Python使用來加速開發,不然每次光等編譯就等到睡著 我使用DirectShow 的 Sample Grabber filter來抓取從DirectShow播放出來的音樂,DirectShow的graph會建立一個thread來處理事情,而它使用一個callback來回傳資料,好死不死,我的程式從Python的程式碼的Main thread呼叫graph的stop,但是stop似乎會等callback回傳,再來又好死不死的,callback因為要把資料丟回Python,要求Python的GIL,所謂的GIL就是Python直譯器的lock,整個Python行程只有一個,所以就變成下列情況 Main thread (hold GIL) -> call stop(Wait for callback) -> Callback acquire GIL -> GIL….(Hold by main thread) 囧… 這幾個笨蛋(設計的人比較笨),就這樣一直癡癡地等下去,等到天荒地老都沒有人會理他們,這真是悲慘….,所以在寫multi-threading的程式時一定要特別小心,明顯的deadlock當然是很容易避免,但是像這種文件上沒說清楚,隱涵著lock,又繞了一圈的情況,就很難一開始想到

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簡單版本的視覺化tracert

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Python實作tracert

用Python實作tracert
Implement tracert with Python Continue reading

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Mapnik整合wxPython

介紹如何整合Mapnik與wxPython Continue reading

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TurboGears的cache decorator

問題 今天在寫TurboGears網頁時,因為遇到用matplotlib產生的圖片 @expose_matplot_figure def figure(self, id): return dict(figure=pieFigure(id), dpi=75) 如果每次都重新產生一張新圖片,流量大時對主機是件很浪費資源的事情,理所當然第一個想到的就是cache,而cache要能知道有什麼東西改變了是否需要重新產生,而最好能夠不用為了每個exposed的頁面寫一個cache,因此最好的辦法就是用decorator來使用,可以丟函數進去來判斷是否是一樣的東西,是否需要重新產生等等,正當我要開始寫時…

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