今回は、Goで2Dグラフィックスを描画するために、パッケージの選定と、その中から実際にggを使って描画してみました。
Golangで画像描画するために、まず初めに検討したのは x/image でした。しかし、描画機能はあるものの、図形を描画したり、塗りつぶしたりするような機能はなく、扱うのがかなり面倒そうでした。
そこで、その他のパッケージを探したところ、ggとdraw2dを見つけました。
ggは、2Dグラフィックスを簡単に描画できるパッケージで、初めから線・短形・円といった図形を描画できるほか、塗りつぶしやグラデーションをかけることもでき、とにかく簡単に図形描画できるのが特徴です。
draw2dも、ggと同じような描画機能を持っているのですが、特徴としてはベクター描画のライブラリであることです。SVGやPDFで書き出すことかできるので、ラスター画像に比べてより軽量なグラフィックを描画することができます。
この2つの中から、今回は今回はggを選択しました。理由は、今回の調査をするにあたり、golangで書かれたgenerativeartを見ていたのですが、このプロジェクトが画像描画にggを使っていたためです。
go getでggを追加します。
$ go get github.com/fogleman/gg
まず、基本的な画像描画の流れを知るために、簡単な図形描画をやってみました。
package main
import (
"github.com/fogleman/gg"
)
func main() {
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
// 背景の描画
dc.DrawRectangle(0, 0, 1000, 1000)
dc.SetRGB(1, 1, 1)
dc.Fill()
dc.DrawCircle(400, 400, 300)
dc.SetRGB(0, 0, 1)
dc.Fill()
dc.DrawRectangle(100, 100, 200, 200)
dc.SetRGB(1, 1, 0)
dc.Fill()
dc.SavePNG("out.png")
} すると、以下の様な画像が生成できます。
基本的な描画の流れとしては、描画コンテキストを生成し、描画コンテキストのメソッドを使って図形を描画していきます。また、描画に関しては、 DrawXXX系のメソッドで何をどこに描画するかを指定し、 SetRGBでカラー指定、 Fill()や Storoke()で描画方法を指定します。
基本的な描画方法がわかったところで、乱数を使った図形描画をやってみました。ただ描画するだけでは面白くないので、bildを使い、合成モード Addを使って描画してみます。
まず、bildを追加します。
$ go get github.com/anthonynsimon/bild
次に、コードを書いていきます。
package main
import (
"image"
"image/png"
"math/rand"
"os"
"github.com/anthonynsimon/bild/blend"
"github.com/fogleman/gg"
)
func main() {
rand.Seed(0)
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
dc.DrawRectangle(0, 0, 1000, 1000)
dc.SetRGB(0, 0, 0)
dc.Fill()
img := dc.Image()
img = pt1(img)
save("pt1.png", img)
}
func pt1(base image.Image) image.Image {
bg := base
for i := 0; i < 100; i++ {
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
dc.DrawCircle(float64(rand.Intn(1000)), float64(rand.Intn(1000)), float64(rand.Intn(100)))
dc.SetRGBA(rand.Float64(), rand.Float64(), rand.Float64(), 0.8)
dc.Fill()
fg := dc.Image()
bg = blend.Add(bg, fg)
}
return bg
}
func save(filePath string, img image.Image) {
imgFile, err := os.Create(filePath)
defer imgFile.Close()
if err != nil {
log.Println("Cannot create file:", err)
}
png.Encode(imgFile, img)
}
以下の様な画像が生成されました。合成モードaddを使っているため、色が重なったところは明るくなっています。
さらに、ラインを使った図形も合成してみたいと思います。こちらは一気に描画してから、先ほどの画像に合成モード difference で上に合成します。
package main
import (
"image"
"image/png"
"log"
"math/rand"
"os"
"github.com/anthonynsimon/bild/blend"
"github.com/fogleman/gg"
)
func main() {
rand.Seed(0)
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
dc.DrawRectangle(0, 0, 1000, 1000)
dc.SetRGB(0, 0, 0)
dc.Fill()
img := dc.Image()
img = pt1(img)
img = pt2(img)
save("pt2.png", img)
}
func sample1() {
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
// 背景の描画
dc.DrawRectangle(0, 0, 1000, 1000)
dc.SetRGB(1, 1, 1)
dc.Fill()
dc.DrawCircle(400, 400, 300)
dc.SetRGB(0, 0, 1)
dc.Fill()
dc.DrawRectangle(100, 100, 200, 200)
dc.SetRGB(1, 1, 0)
dc.Fill()
dc.SavePNG("out.png")
}
func pt1(base image.Image) image.Image {
bg := base
for i := 0; i < 100; i++ {
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
dc.DrawCircle(float64(rand.Intn(1000)), float64(rand.Intn(1000)), float64(rand.Intn(100)))
dc.SetRGBA(rand.Float64(), rand.Float64(), rand.Float64(), 0.8)
dc.Fill()
//dc.Stroke()
fg := dc.Image()
bg = blend.Add(bg, fg)
}
return bg
}
func pt2(base image.Image) image.Image {
dc := gg.NewContext(1000, 1000)
for i := 0; i <= 1000; i += 25 {
dc.DrawLine(0, 0, float64(i), 1000)
dc.SetLineWidth(5)
dc.SetRGB(1, 1, 1)
dc.Stroke()
dc.DrawLine(0, 1000, float64(i), float64(i))
dc.SetLineWidth(5)
dc.SetRGB(1, 1, 1)
dc.Stroke()
}
return blend.Difference(base, dc.Image())
}
func save(filePath string, img image.Image) {
imgFile, err := os.Create(filePath)
defer imgFile.Close()
if err != nil {
log.Println("Cannot create file:", err)
}
png.Encode(imgFile, img)
}
以下の様な画像が生成されます。
ggとbildを使って2Dグラフィックスの描画をやってみました。bildを組み合わせることで、単純な描画だけでなく、合成モードを指定して描画することもできたので、ちょっとした表現であれば合成モードを組み合わせて出来そうだなと思いました。
