Python 绘制古风山水画

使用过部分 python 工具之后，想着是否可以通过操作图片来生成山水画，遂开始了想法。

上原图：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import numpy as np
from PIL import Image 

class Landscape():
    def __init__(self, file, output_path):
        self.file           = file
        self.output_path    = output_path
        self.make_image(self.file)

    def make_image(self, file):
        new_filename = f"new_{os.path.split(file)[1]}"
        output = os.path.join(self.output_path, new_filename)
        a = np.asarray(Image.open(file).convert('L')).astype('float')

        # 根据灰度变化来模拟人类视觉的明暗程度
        depth = 6.              # 预设虚拟深度值为6 范围为0-100 
        grad = np.gradient(a)   # 提取梯度值
        grad_x, grad_y = grad   # 提取x y方向梯度值 解构赋给grad_x, grad_y

        # 利用像素之间的梯度值和虚拟深度值对图像进行重构
        grad_x = grad_x * depth / 100.
        grad_y = grad_y * depth / 100. #根据深度调整x y方向梯度值

        # 梯度归一化 定义z深度为1.  将三个梯度绝对值转化为相对值，在三维中是相对于斜对角线A的值
        A = np.sqrt(grad_x ** 2 + grad_y ** 2 + 1.)
        uni_x = grad_x / A 
        uni_y = grad_y / A 
        uni_z = 1./ A

        # 令三维中是相对于斜对角线的值为1
        vec_el = np.pi / 2.1                    # 光源俯视角度   弧度值  接近90度
        vec_az = np.pi / 4.                     # 光源方位角度   弧度值  45度
        dx = np.cos(vec_el) * np.cos(vec_az)    # 光源对x轴的影响 对角线在x轴投影
        dy = np.cos(vec_el) * np.sin(vec_az)    # 光源对y轴的影响 对角线在y轴投影
        dz = np.sin(vec_el)                     # 光源对z轴的影响 对角线在z轴投影

        b = 255 * (dx * uni_x + dy * uni_y + dz * uni_z) # 光源归一化
        b = b.clip(0, 255)                               # 为了避免数据越界，生成灰度值限制在0-255区间
        im = Image.fromarray(b.astype('uint8'))          # 图像更构 
        im.save(output)                                  # 保存图片

def main():
    Landscape("./mountain.png", "./image")

if __name__ == "__main__":
    main()

简单的图片操作后，我们来看下效果图：