Рефакторинг

В последнее время очень популярен пиксельарт, а также разнообразные наборы для ручного крафта.

Один из проектов, mozabrick, например, предлагает что-то типа мозайки из квадратиков 5 градаций серого, из которой можно собрать любую фотографию.

С помощью приложения вы накладываете фильтр, получаете черно-белый пиксель-арт, который можно набрать уже мозаикой.

Иногда делают такие панно прямо на зданиях.

Вот я прогнал через фильтр свое фото:

Вот так примерно выглядит процесс сборки панно:

Естественно, появилось желание написать вручную такой фильтр. Он может понадобится для пиксель-арта, создания игр с анимацией а-ля ранний Mortal Kombat, японских кроссвордов или для вязки свитеров ближе к НГ. Для чтения-записи изображений используется библиотека pillow, для всех остальных манипуляций — numpy.

from PIL import Image
import numpy as np
img = Image.open("img2.jpg")
arr = np.array(img)
a = len(arr)
a1 = len(arr[1])
i = 0
while i < a - 11:
    j = 0
    while j < a1 - 11:
        s = 0
        for n in range(i, i + 10):
            for n1 in range(j, j + 10):
                n1 = arr[n][n1][0]
                n2 = arr[n][n1][1]
                n3 = arr[n][n1][2]
                M = n1 + n2 + n3
                s += M
        s = int(s // 100)
        for n in range(i, i + 10):
            for n1 in range(j, j + 10):
                arr[n][n1][0] = int(s // 50) * 50
                arr[n][n1][1] = int(s // 50) * 50
                arr[n][n1][2] = int(s // 50) * 50
        j = j + 10
    i = i + 10
res = Image.fromarray(arr)
res.save('res.jpg')

Картинка прелставляет сосбой трехмерный массив, где два измерения — таблица с пикселями, а пиксель — что-то то типа массива [12, 240, 123], содержащего компоненты RGB.

Я ввел размер элемента мозайки 10×10 пикселей. Среди 100 пикселей из большой ячейки я просто выясняю среднюю яркость и закрашиваю их все в один цвет средней яркости, приведенный к ступеньке с шагом 50.

В результате из такой картинки:

Получается такая:

Это не тот результат, на который я рассчитывал, и вам предстоит много поработать с моим кодом.

Представьте этапы как отдельные коммиты.

Что делать?

1 этап

К коду настолько много вопросов, что я даже не знаю с чего начать…

В коде содержатся как минимум четыре ошибки, которые заставляют фильтр работать не так, как нужно.
- Одна из них очень нетипична для программиста на Питоне и связана с переполнением беззнакового целого numpy.uint8.
- В одном месте я запутался с именами переменных.
- Неверно считаю компоненты серого цвета (забываю поделить на 3).
- Неверно работаю с граничными условиями, в результате чего справа и внизу остались необработанные полосы по 10 пикселей.

2 этап

PEP8.
Именование переменных.
Возможность управлять размерами мозайки (сейчас — только 10×10).
Возможность управлять градациями серого (сейчас — с шагом 50). Лучше сделать просто в виде задания количества шагов. Например: 4 градации, 6 градаций.
Выделение функций.

3 этап

По возможности убрать ручные циклы, заменив их матричными преобразованиями.

4 этап

Возможно, переписать в консольную утилиту, которой на вход подаются имена исходного изображения и результата. Сейчас чтобы заставить код работать с другой картинкой, его надо исправлять.