PNGピクセルフォース

チャレンジ

Pixel Worldは、重力、電磁気、および核力が存在しないPNG画像です。「ピクセルフォース」として知られる特殊部隊は残りすべてです。この力を次のように定義します

F _{p-> q} = a *（p * q）/（r * r）* r̂

• Fピクセル力であるp及ぼすにはq
• a アダムスの定数で、次のように定義されます a = 4.2 * 10 ^ 1
• pそしてq二つの画素の電荷です
• r以下からの距離pには、q
• r̂ 正のx軸から反時計回りに測定したラジアン単位のrの方向です*

_{*どの方向にも許容値は無限にあります。たとえば、6.28、0、-6.28、および-12.57ラジアンはすべて同等であり、すべて受け入れられます。}

ピクセルには次の3つのタイプがあります。

• 赤いピクセルは正のピクセルの電荷を保持します
• 黒いピクセルは負のピクセルの電荷を保持します
• 白いピクセルはゼロの電荷を保持します

ピクセルワールドの左下のピクセルはにあり(0, 0)ます。正のy軸はページの上に下がり、正のx軸は右に下がります。ピクセルに加わる力の合計は、そのピクセルに加えられたすべての力のベクトルの合計です。電荷が反発するように、反対の電荷が引き寄せられます。

ピクセルワールドへのファイルパス、xおよび2つの整数とを指定するとy、位置にあるピクセルに加えられた力の合計(x, y)がフォーマットで出力されます<magnitude>\n<direction>。出力は少なくとも小数点以下2桁まで正確でなければなりませんが、必要に応じてさらに出力することもできます。方向はラジアンで出力する必要があります。整数xとyは、世界の境界内にあることが保証されています。

成果物

プログラムと、プログラムの実行に使用できるコマンドを含める必要があります。2つの例：

python AbsolutelyPositive.py "C：\ Pixtona.png" 50 40
java UltimateAttraction "C：\ Jupix.png" 30 30

画像の例

下の画像では、に黒いピクセルがあり(100, 104)ます。

Pixars.png

出力例

この出力は上記の入力に対応していません。

534.19721014
4.32605416

始めるために助けが必要ですか？

ここにいくつかのサンプルコードを書きました。私はテストしていませんので、自己責任で使用してください。

パイソン-355

import sys,Image,math as m
i=Image.open(sys.argv[1])
w,h=i.size
a=i.load()
X,Y=map(int,sys.argv[2:])
t=m.atan2
c=lambda i,j:2*(a[i,j][0]>200)-(a[i,j][1]>200)-1
p=c(X,h-1-Y)
V=H=0
for j in range(h):
 for i in range(w):q=c(i,h-1-j);y=Y-j;x=X-i;r=x*x+y*y;f=r and 42.*p*q/r;V+=m.cos(t(x,y))*f;H+=m.sin(t(x,y))*f
d=t(V,H)
print(V**2+H**2)**.5,[d,m.pi*2+d][d<0]

未ゴルフ

import sys
import Image
import math as m

X,Y=map(int,sys.argv[2:]) # The X and Y coordinates of the test pixel

i=Image.open(sys.argv[1]) # Open the image
w,h=i.size # Get the width and height of the image
a=i.load() # Get a pixel access object of the image
V=0 # V = vector sum of Vertical Forces
H=0 # H = vector sum of Horizontal Forces

# Function to calculate the charge of the a pixel at x=i, y=j
def c(i,j):
    global a
    if a[i,j][0]>200: # If Red > 200
        if a[i,j][2]>200: # If Green > 200
            return 0 # We assume that pixel is White
        else:
            return 1 # We assume that pixel is Red
    return -1 # Else, we asusme that pixel is Black

p=c(X,h-1-Y) # Assign the charge of the test pixel to p

for j in range(h): # For every y value...
    for i in range(w): # For every x value...
        q=c(i,h-1-j) # Assign the charge of the current pixel to q
        y=Y-j # The y distance of the test pixel from the current pixel
        x=X-i # The x distance of the test pixel from the current pixel
        rSquared=x*x+y*y # The r-squared distance between the 2 pixels
        f=rSquared and 42.*p*q/rSquared # If rSquared is > 0, calculate the force. 
                                        # Otherwise, the force is zero
        V+=m.cos(m.atan2(x,y))*f # Add the Y component of the force to V
        H+=m.sin(m.atan2(x,y))*f # Add the X component of the force to H

d=m.atan2(V,H)
print(V**2+H**2)**.5,[d,m.pi*2+d][d<0]

テストを作成するために使用されるいくつかの小さなプログラム：

import Image
width  = 100 # Define your own image width
height = 100 # Define your own image height
image = Image.new("RGB", (width, height), "white")
pixels = image.load()
blacks = [(0,0), (1,1)] # Define your own black pixels
reds   = [(0,1), (1,0)] # Define your own red pixels
for x,y in blacks:
    pixels[x,height-1-y] = (0,0,0)
for x,y in reds:
    pixels[x,height-1-y] = (255,0,0)
image.save("y.png") # Save image

サンプルテスト：

Users-MacBook-Air:pngforces User$ python z3.py y.png 0 0
59.3969696197 0.785398163397

Users-MacBook-Air:pngforces User$ python z3.py y.png 50 50
0.0084 3.92699081699

Users-MacBook-Air:pngforces User$ python z3.py y.png 50 50
0.0084 0.785398163397

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