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【Python]】matplotlibでシネマグラフの画素を3D視覚化

なぜシネマグラフを見ているとノスタルジックな気持ちになるのか - 緑茶思考ブログ
以前の投稿で,シネマグラフがノスタルジーを誘う要素として,シネマグラフに用いられる素材が特殊なのではないかと触れました.
眺めてみると彩度の少ないアニメーションが多いような気がします.

そこで今回はシネマグラフに含まれる画素を3D視覚化して,
その色味の傾向を調べてみることにします.
とりあえずGoogleでcinemagraphと検索して出てきた上位3つを対象にします.


と,その前に,そもそも3次元グラフを書いた経験がないので少し勉強しました.
今回はPythonのmatplotlibを使うことに.
matplotlib自体はこのページが非常に分かりやすかったです.
matplotlib入門 - りんごがでている
三次元化は,
matplotlibで3次元データのプロット | .COM-POUND
あたりを参考にしました.

コード

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

import sys
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d.axes3d import Axes3D
from PIL import Image

# cinemagraph読み込み
argvs = sys.argv
argc = len(argvs)
if(argc != 2):
	quit()

im = Image.open(argvs[1] + ".gif")

try:
	# 一枚ずつ処理
	while True:
		tmp = im.copy()

		# modeがRGBAでなければ,RGBAに変換
		try:
			if(tmp.mode != "RGB"):
				tmp = tmp.convert("RGB")
		except IOError:
			print "cannot convert", tmp.name

		fig = plt.figure()
		ax = Axes3D(fig)

		# ピクセル値を取り出してscatter
		# l = list(tmp.getdata())
		l = tmp.getcolors()
		counts = [row[0] for row in l]
		colors = [row[1] for row in l]
		r = [row[0] for row in colors]
		g = [row[1] for row in colors]
		b = [row[2] for row in colors]

		colors = [[c/255.0 for c in color] for color in colors]
		ax.scatter3D(r, g, b, color=colors, marker="o", s=[count/10.0 for count in counts])

		# ラベル
		ax.set_xlabel("Red")
		ax.set_ylabel("Green")
		ax.set_zlabel("Blue")
		ax.xaxis.label.set_color("red")
		ax.yaxis.label.set_color("green")
		ax.zaxis.label.set_color("blue")

		# 軸の範囲
		ax.set_xlim(0, 255)
		ax.set_ylim(0, 255)
		ax.set_zlim(0, 255)

		# 保存
		plt.savefig("./" + argvs[1] + "/" + str(im.tell()) + ".gif")
		
		# 次のコマへ
		im.seek(im.tell() + 1)
except EOFError:
	pass

入力画像

これらの入力画像から生成した3Dプロットのgifを,imagemagickを使ってgifアニメーションを生成する.
すると,以下の様な画像が出来上がる.

出力画像

f:id:yusuke_ujitoko:20150225204150g:plainf:id:yusuke_ujitoko:20150225204004g:plainf:id:yusuke_ujitoko:20150225204008g:plain

傾向はサンプルが少なすぎて掴めない上に
そもそも動きがあんまりなくて面白くない…
(ブログ上だとそもそもアニメーションしてくれない何故)

HSVを視覚化したほうが良かったかな