python - 使用 Python moderngl 计算 100 张图像之间的欧几里德距离的最佳方法是什么？

Question

我基本上是在寻找熟悉 Python 库moderngl的人。我正在用不同的进化算法进行一些实验来排列多边形，目的是重现参考图像，从而最小化参考图像和进化图像之间的欧几里德距离。可能对某人来说听起来很熟悉！

多边形被编码为以下格式的向量：

x1, y1, x2, y2,... xm, ym, r, g, b, a

其中 m 是多边形的顶点数。xi 和 yi 是正整数，编码图像中的像素位置，r、g、b 和 a 是 0 到 255 之间的正整数，编码多边形凸包中像素值的红色、绿色、蓝色和 alpha。

一个人被编码为：

[shape1, shape2, shape3,...shapen]，其中 n 是个体中的形状数（通常为 250）。

此外，可能有大约 500 个人。

每个个体都被转换成一个图像，即 r、g、b 和 a 值的数组，并通过欧几里德距离与参考图像进行比较。这当然需要对重叠多边形进行一些 alpha 复合计算。转换为像素值始终是我代码中的瓶颈，我尝试了多个图像库。Opengl 似乎是使用 Python 的方式，而moderngl 特别合适，因为我不需要窗口。我的问题是，对于我的速度任务，使用 moderngl 的最佳方法是什么？（你必须原谅我，因为我是 Moderngl 的菜鸟）。是否可以同时渲染我的整个人口作为纹理？并计算opengl中的所有欧几里得距离？还是我需要单独制作每张图片？

这可能是moderngl中最接近我想要的例子：

import numpy as np

import moderngl
from ported._example import Example

class AlphaBlending(Example):
    gl_version = (3, 3)
    title = "Alpha Blending"

    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

        self.prog = self.ctx.program(
            vertex_shader='''
                #version 330

                in vec2 vert;

                in vec4 vert_color;
                out vec4 frag_color;

                uniform vec2 scale;
                uniform float rotation;

                void main() {
                    frag_color = vert_color;
                    float r = rotation * (0.5 + gl_InstanceID * 0.05);
                    mat2 rot = mat2(cos(r), sin(r), -sin(r), cos(r));
                    gl_Position = vec4((rot * vert) * scale, 0.0, 1.0);
                }
            ''',
            fragment_shader='''
                #version 330
                in vec4 frag_color;
                out vec4 color;
                void main() {
                    color = vec4(frag_color);
                }
            ''',
        )

        self.scale = self.prog['scale']
        self.rotation = self.prog['rotation']

        self.scale.value = (0.5, self.aspect_ratio * 0.5)

        vertices = np.array([
            1.0, 0.0,
            1.0, 0.0, 0.0, 0.5,

            -0.5, 0.86,
            0.0, 1.0, 0.0, 0.5,

            -0.5, -0.86,
            0.0, 0.0, 1.0, 0.5,
        ])

        self.vbo = self.ctx.buffer(vertices.astype('f4').tobytes())
        self.vao = self.ctx.simple_vertex_array(self.prog, self.vbo, 'vert', 'vert_color')

    def render(self, time: float, frame_time: float):
        self.ctx.clear(1.0, 1.0, 1.0)
        self.ctx.enable(moderngl.BLEND)
        self.rotation.value = time
        self.vao.render(instances=10)


if __name__ == '__main__':
    AlphaBlending.run()

可在此处获得：https ://github.com/moderngl/moderngl/tree/master/examples

我显然会删除旋转的东西。

我知道如果需要在 numpy 中计算距离，我可以使用 np.frombuffer() 将缓冲区读入 numpy 数组。但如果可能的话，输出从moderngl 的距离可能会更快。

将其变成我想要的或指针有什么帮助吗？

标签： pythonnumpyopenglpython-moderngl