python极客项目编程

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内容提要
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前言
第一部分 热身运动
第1章 解析iTunes播放列表
1.1 iTunes播放列表文件剖析
1.2 所需模块
1.3 代码
1.3.1 查找重复
1.3.2 提取重复
1.3.3 查找多个播放列表中共同的音轨
1.3.4 收集统计信息
1.3.5 绘制数据
1.3.6 命令行选项
1.4 完整代码
1.5 运行程序
1.6 小结
1.7 实验
第2章 万花尺
2.1 参数方程
2.1.1 万花尺方程
2.1.2 海龟画图
2.2 所需模块
2.3 代码
2.3.1 Spiro构造函数
2.3.2 设置函数
2.3.3 restart()方法
2.3.4 draw()方法
2.3.5 创建动画
2.3.6 SpiroAnimator类
2.3.7 genRandomParams()方法
2.3.8 重新启动程序
2.3.9 update()方法
2.3.10 显示或隐藏光标
2.3.11 保存曲线
2.3.12 解析命令行参数和初始化
2.4 完整代码
2.5 运行万花尺动画
2.6 小结
2.7 实验
第二部分 模拟生命
第3章 Conway生命游戏
3.1 工作原理
3.2 所需模块
3.3 代码
3.3.1 表示网格
3.3.2 初始条件
3.3.3 边界条件
3.3.4 实现规则
3.3.5 向程序发送命令行参数
3.3.6 初始化模拟
3.4 完整代码
3.5 运行模拟人生的游戏
3.6 小结
3.7 实验
第4章 用Karplus-Strong算法产生音乐泛音
4.1 工作原理
4.1.1 模拟
4.1.2 创建WAV文件
4.1.3 小调五声音阶
4.2 所需模块
4.3 代码
4.3.1 用deque实现环形缓冲区
4.3.2 实现Karplus-Strong算法
4.3.3 写WAV文件
4.3.4 用pygame播放WAV文件
4.3.5 main()方法
4.4 完整代码
4.5 运行拨弦模拟
4.6 小结
4.7 实验
第5章 类鸟群：仿真鸟群
5.1 工作原理
5.2 所需模块
5.3 代码
5.3.1 计算类鸟群的位置和速度
5.3.2 设置边界条件
5.3.3 绘制类鸟群
5.3.4 应用类鸟群规则
5.3.5 添加个体
5.3.6 驱散类鸟群
5.3.7 命令行参数
5.3.8 Boids类
5.4 完整代码
5.5 运行类鸟群模拟
5.6 小结
5.7 实验
第三部分 图片之乐
第6章 ASCII文本图形
6.1 工作原理
6.2 所需模块
6.3 代码
6.3.1 定义灰度等级和网格
6.3.2 计算平均亮度
6.3.3 从图像生成ASCII内容
6.3.4 命令行选项
6.3.5 将ASCII文本图形字符串写入文本文件
6.4 完整代码
6.5 运行ASCII文本图形生成程序
6.6 小结
6.7 实验
第7章 照片马赛克
7.1 工作原理
7.1.1 分割目标图像
7.1.2 平均颜色值
7.1.3 匹配图像
7.2 所需模块
7.3 代码
7.3.1 读入小块图像
7.3.2 计算输入图像的平均颜色值
7.3.3 将目标图像分割成网格
7.3.4 寻找小块的最佳匹配
7.3.5 创建图像网格
7.3.6 创建照片马赛克
7.3.7 添加命令行选项
7.3.8 控制照片马赛克的大小
7.4 完整代码
7.5 运行照片马赛克生成程序
7.6 小结
7.7 实验
第8章 三维立体画
8.1 工作原理
8.1.1 感知三维立体画中的深度
8.1.2 深度图
8.2 所需模块
8.3 代码
8.3.1 重复给定的平铺图像
8.3.2 从随机圆创建平铺图像
8.3.3 创建三维立体画
8.3.4 命令行选项
8.4 完整代码
8.5 运行三维立体画生成程序
8.6 小结
8.7 实验
第四部分 走进三维
第9章 理解OpenGL
9.1 老式OpenGL
9.2 现代OpenGL：三维图形管线
9.2.1 几何图元
9.2.2 三维变换
9.2.3 着色器
9.2.4 顶点缓冲区
9.2.5 纹理贴图
9.2.6 显示OpenGL
9.3 所需模块
9.4 代码
9.4.1 创建OpenGL窗口
9.4.2 设置回调
9.4.3 Scene类
9.5 完整代码
9.6 运行OpenGL应用程序
9.7 小结
9.8 实验
第10章 粒子系统
10.1 工作原理
10.1.1 为粒子运动建模
10.1.2 设置最大范围
10.1.3 渲染粒子
10.1.4 利用OpenGL混合来创建更逼真火花
10.1.5 使用公告板
10.1.6 生成火花动画
10.2 所需模块
10.3 粒子系统的代码
10.3.1 定义粒子的几何形状
10.3.2 为粒子定义时间延迟数组
10.3.3 设置粒子初始速度
10.3.4 创建顶点着色器
10.3.5 创建片段着色器
10.3.6 渲染
10.3.7 Camera类
10.4 粒子系统完整代码
10.5 盒子代码
10.6 主程序代码
10.6.1 每步更新这些粒子
10.6.2 键盘处理程序
10.6.3 管理主程序循环
10.7 完整主程序代码
10.8 运行程序
10.9 小结
10.10 实验
第11章 体渲染
11.1 工作原理
11.1.1 数据格式
11.1.2 生成光线
11.1.3 显示OpenGL窗口
11.2 所需模块
11.3 项目代码概述
11.4 生成三维纹理
11.5 完整的三维纹理代码
11.6 生成光线
11.6.1 定义颜色立方体的几何形状
11.6.2 创建帧缓冲区对象
11.6.3 渲染立方体的背面
11.6.4 渲染立方体的正面
11.6.5 渲染整个立方体
11.6.6 调整大小处理程序
11.7 完整的光线生成代码
11.8 体光线投射
11.8.1 顶点着色器
11.8.2 片段着色器
11.9 完整的体光线投射代码
11.10 二维切片
11.10.1 顶点着色器
11.10.2 片段着色器
11.10.3 针对二维切片的用户界面
11.11 完整的二维切片代码
11.12 代码整合
11.13 完整的主文件代码
11.14 运行程序
11.15 小结
11.16 实验
第五部分 玩转硬件
第12章 Arduino简介
12.1 Arduino
12.2 Arduino生态系统
12.2.1 语言
12.2.2 IDE
12.2.3 社区
12.2.4 外设
12.3 所需模块
12.4 搭建感光电路
12.4.1 电路工作原理
12.4.2 Arduino程序
12.4.3 创建实时图表
12.5 Python代码
12.6 完整的Python代码
12.7 运行程序
12.8 小结
12.9 实验
第13章 激光音乐秀
13.1 用激光产生图案
13.1.1 电机控制
13.1.2 快速傅里叶变换
13.2 所需模块
13.2.1 搭建激光秀
13.2.2 连接电机驱动器
13.3 Arduino程序
13.3.1 配置Arduino数字输出引脚
13.3.2 主循环
13.3.3 停止电机
13.4 Python代码
13.4.1 选择音频设备
13.4.2 从输入设备读取数据
13.4.3 计算数据流的FFT
13.4.4 从FFT值提取频率信息
13.4.5 将频率转换为电机速度和方向
13.4.6 测试电机设置
13.4.7 命令行选项
13.4.8 手动测试
13.5 完整的Python代码
13.6 运行程序
13.7 小结
13.8 实验
第14章 基于树莓派的天气监控器
14.1 硬件
14.1.1 DHT11温湿度传感器
14.1.2 树莓派
14.1.3 设置树莓派
14.2 安装和配置软件
14.2.1 操作系统
14.2.2 初始配置
14.2.3 Wi-Fi设置
14.2.4 设置编程环境
14.2.5 通过SSH连接
14.2.6 Web框架Bottle
14.2.7 用flot绘制
14.2.8 关闭树莓派
14.3 搭建硬件
14.4 代码
14.4.1 处理传感器数据请求
14.4.2 绘制数据
14.4.3 update()方法
14.4.4 用于LED的JavaScript处理程序
14.4.5 添加交互性
14.5 完整代码
14.6 运行程序
14.7 小结
14.8 实验
附录A 软件安装
附录B 基础实用电子学
附录C 树莓派的建议和技巧
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