python图像旋转,

　　用python实现旋转地球

　　原始资料

　　本文只讲最简单最常见的地球正转。

　　首先你得有一张360度的地图。效果如下图。网上搜一下，有很多这样的图片，很容易获取。

　　它的特点是高度正好是宽度的一半，因为地球一周有360度，但从南极到北极只有180度。这张360度地图显示了地球在每个纬度和经度的表面效应。仔细观察会发现，南北极变形严重，而中间地带则类似于我们经常看到的地图。

　　我们称之为经纬度测绘。

　　基本原理

　　旋转的地球之所以看起来在旋转，只是因为上面显示的内容在变化。其实起点只是一个圆。我们所做的只是将经纬度图中的像素以合理的方式贴在圆上。然后将图片的帧连接成一个GIF动画。

　　映射方法是：

　　1.选择圆中的所有点。

　　2.计算每个点对应的经纬度。

　　3.从经纬度图中获取经纬度对应的xy坐标。

　　4.获取像素写入图片。

　　5.制作gif

　　计算过程是比较简单的球面几何，下面用代码解释。

　　1 获得圆内所有的点

　　这个比较简单。

　　img=Image.new(RGBA ，(300，300)，黑色)

　　w=img.size[0]

　　h=img.size[1]

　　pxList=[]

　　pyList=[]

　　foriinrange(w):

　　forjinrange(h):

　　r=math . sqrt((I-w/2)* * 2(j-h/2)* * 2)

　　ifr150:

　　pxList.append(i)

　　pylist . append(j)2 计算经纬度

　　首先，从平面坐标获得三维坐标。

　　在球面上的任意一点，都有x2 y2 z2=1的规律。

　　利用这个原理，我们可以得到圆上每个点的Z值。

　　根据x，y，z，y，z计算球面的经纬度

　　为了使计算速度尽可能快，这里使用了numpy。

　　defcalcSphereXY2XYZ(px，py，maxHeight，longOffset):

　　v0x=np.array(px)

　　v0y=np.array

　　v03=np.subtract(v0x，maxHeight)

　　v04=np.subtract(v0y，maxHeight)

　　v1x=np.true_divide(v03，maxHeight)

　　v1y=np.true_divide(v04，maxHeight)

　　v07=np.pow

　　er(v1x,2)

　　v08=np.power(v1y,2)

　　v09=np.add(v07,v08)

　　v0a=np.subtract(1,v09)

　　v1z=np.power(v0a,1/2)#z

　　#print('z:',max(v1z),min(v1z))

　　v1lat=np.multiply(v1y,math.pi/2)#lat

　　v0lon=np.arctan2(v1z,-v1x)

　　v1lon=np.add(v0lon,longOffset)#long

　　v2lon=np.fmod(v1lon,math.pi*2)#long

　　returnv2lon,v1lat3 获取经纬度对应的xy坐标

　　就是一个简单的坐标映射

defcalcShpereLatLong2XY(vlon,vlat,width,height):
　　v3x0=np.multiply(vlon,width/2/math.pi)
　　v3y0=np.multiply(vlat,height/math.pi)
　　v3y1=np.add(v3y0,height/2)
　　v3x2=v3x0.astype(np.integer)
　　v3y2=v3y1.astype(np.integer)
　　returnv3x2,v3y2

4 获得像素点，并写入图片

　　首先，载入经纬度贴图的素材并转为numpy格式

imgBack=Image.open('EARTH_small.bmp')
　　width=imgBack.size[0]
　　height=imgBack.size[1]
　　imgBack=imgBack.convert('RGBA')
　　arrayBack=np.array(imgBack)

注意转换后的XY是反的，取点并直接赋值即可

color=arrayBack[npy,npx]
　　foriinrange(len(pxList)):
　　x=pxList[i]
　　y=pyList[i]
　　cc=color[i]
　　#print(cc)
　　cc=tuple(cc)
　　img.putpixel((x,y),cc)

5 GIF制作

　　使用的是imageio库

frames=[]
　　foriinrange(0,360,10):
　　a=-i*math.pi/180
　　img=getPic(a)
　　str1='temp%03d.png'%i
　　img.save(str1)
　　im=imageio.imread(str1)
　　frames.append(im)
　　#img.show()
　　imageio.mimsave('earth.gif',frames,'GIF',duration=0.25)

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