pixelserver2/apps/wolfram.py

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Python
Raw Normal View History

2024-10-28 17:10:03 +00:00
#!/usr/bin/env python3
import sys
import os
import numpy as np
import pygame
import time
Nx = int(sys.argv[1]) # Breite des Displays
Ny = int(sys.argv[2]) # Höhe des Displays
fps = 30
# Liste der Wolfram-Regeln, die angezeigt werden sollen
rules = [30, 90, 110, 60, 150, 126, 45, 105, 75, 214]
pause_duration = 5 # Dauer der Pause zwischen den Mustern in Sekunden
# Umwandlung der Regelnummer in eine Binärliste
def get_rule_bin(rule_number):
return np.array([int(x) for x in np.binary_repr(rule_number, width=8)])
# Regel für die nächste Generation
def next_gen(current_gen, rule_bin):
padded = np.pad(current_gen, (1,), mode='constant')
new_gen = np.zeros_like(current_gen)
for i in range(1, len(padded) - 1):
neighborhood = padded[i-1:i+2]
index = 7 - (neighborhood[0] * 4 + neighborhood[1] * 2 + neighborhood[2])
new_gen[i-1] = rule_bin[index]
return new_gen
# Funktion, um eine zufällige Farbe zu erzeugen
def random_color():
return np.random.randint(0, 256, size=3)
# Haupt-Loop für die Animation
clock = pygame.time.Clock()
while True:
for rule_number in rules:
rule_bin = get_rule_bin(rule_number)
# Initialisiere ein leeres Display (alle Zellen sind tot)
cells = np.zeros((Ny, Nx), dtype=np.uint8)
# Setze die mittlere Zelle der ersten Reihe auf 1 (Zelle ist lebendig)
cells[0, Nx // 2] = 1
# Erstelle einen Farbarray für die Zellen
color_map = np.zeros((Ny, Nx, 3), dtype=np.uint8)
# Animation Schleife
for row in range(1, Ny):
cells[row] = next_gen(cells[row - 1], rule_bin)
# Setze die Farben für die lebendigen Zellen
color_map[row] = np.where(cells[row][:, None], random_color(), 0) # Zufällige Farbe für lebende Zellen
# Erstelle das Bild aus den Zellen
image = np.zeros((Ny, Nx, 3), dtype=np.uint8)
for r in range(Ny):
for c in range(Nx):
if cells[r, c]:
image[r, c] = color_map[r, c]
# Schreibe das Bild in den Output-Stream
os.write(1, image.tobytes())
# Warte für die nächste Frame
clock.tick(fps)
# Pause von 5 Sekunden nach jedem Muster
time.sleep(pause_duration)