Olivier
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import gradio as gr
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image, ImageDraw
import io
# Créer des images de test colorées et asymétriques
def create_test_image(image_type, size=256):
"""Crée une image de test colorée avec des formes asymétriques"""
img = Image.new('RGB', (size, size), 'white')
draw = ImageDraw.Draw(img)
if image_type == "licorne":
# Corps de la licorne (ellipse rose)
draw.ellipse([80, 120, 180, 200], fill='#FF69B4', outline='#FF1493', width=3)
# Corne (triangle doré) - asymétrique !
draw.polygon([125, 80, 135, 80, 130, 50], fill='#FFD700', outline='#FFA500')
# Œil
draw.ellipse([110, 140, 120, 150], fill='black')
# Crinière (cercles colorés)
draw.ellipse([90, 90, 110, 110], fill='#FF6347')
draw.ellipse([140, 95, 160, 115], fill='#9370DB')
elif image_type == "nounours":
# Corps (cercle marron)
draw.ellipse([90, 110, 170, 190], fill='#8B4513', outline='#654321', width=3)
# Oreilles (asymétriques)
draw.ellipse([100, 80, 130, 110], fill='#8B4513')
draw.ellipse([130, 85, 160, 115], fill='#8B4513') # Légèrement décalée
# Museau
draw.ellipse([115, 140, 145, 160], fill='#DEB887')
# Yeux
draw.ellipse([110, 125, 120, 135], fill='black')
draw.ellipse([140, 125, 150, 135], fill='black')
# Nez asymétrique
draw.ellipse([125, 145, 135, 155], fill='black')
elif image_type == "chat":
# Corps (ellipse grise avec contour noir)
draw.ellipse([90, 130, 170, 190], fill='#808080', outline='black', width=3)
# Tête
draw.ellipse([105, 90, 155, 140], fill='#808080', outline='black', width=3)
# Oreilles triangulaires (asymétriques)
draw.polygon([115, 90, 125, 70, 135, 90], fill='#808080', outline='black', width=2)
draw.polygon([125, 95, 135, 75, 145, 95], fill='#808080', outline='black', width=2) # Décalée
# Intérieur des oreilles (rose)
draw.polygon([119, 86, 124, 76, 131, 86], fill='#FFB6C1')
draw.polygon([129, 91, 134, 81, 141, 91], fill='#FFB6C1')
# Yeux (grands ronds blancs)
draw.ellipse([112, 102, 128, 118], fill='white', outline='black', width=2)
draw.ellipse([132, 102, 148, 118], fill='white', outline='black', width=2)
# Pupilles noires
draw.ellipse([118, 108, 122, 112], fill='black')
draw.ellipse([138, 108, 142, 112], fill='black')
# Museau triangulaire
draw.polygon([125, 125, 135, 125, 130, 132], fill='#FFB6C1', outline='black', width=1)
# Langue rose qui dépasse (asymétrique !)
draw.ellipse([128, 132, 140, 142], fill='#FF69B4', outline='black', width=1)
# Moustaches (asymétriques)
draw.line([90, 120, 110, 122], fill='black', width=2)
draw.line([90, 125, 110, 125], fill='black', width=2)
draw.line([150, 120, 170, 118], fill='black', width=2) # Légèrement différente
draw.line([150, 125, 170, 127], fill='black', width=2)
# Queue (courbe asymétrique noire)
draw.arc([160, 120, 200, 180], 0, 180, fill='black', width=8)
return img
# Définir les transformations
transformations = {
"identite": {
"name": "Identité (aucune transformation)",
"matrix": np.array([[1, 0], [0, 1]]),
"explanation": "La matrice identité ne change rien à l'image"
},
"rotation_90": {
"name": "Rotation 90° (sens horaire)",
"matrix": np.array([[0, 1], [-1, 0]]),
"explanation": "Rotation d'un quart de tour vers la droite"
},
"symetrie_h": {
"name": "Symétrie horizontale",
"matrix": np.array([[-1, 0], [0, 1]]),
"explanation": "Miroir vertical - l'image se retourne de gauche à droite"
},
"symetrie_v": {
"name": "Symétrie verticale",
"matrix": np.array([[1, 0], [0, -1]]),
"explanation": "Miroir horizontal - l'image se retourne de haut en bas"
},
"homothetie_2": {
"name": "Homothétie x2",
"matrix": np.array([[2, 0], [0, 2]]),
"explanation": "Agrandissement d'un facteur 2 dans toutes les directions"
},
"homothetie_05": {
"name": "Homothétie x0.5",
"matrix": np.array([[0.5, 0], [0, 0.5]]),
"explanation": "Réduction d'un facteur 2 dans toutes les directions"
},
"cisaillement": {
"name": "Cisaillement",
"matrix": np.array([[1, 0.5], [0, 1]]),
"explanation": "Déformation oblique - l'image 'penche' vers la droite"
}
}
def draw_grid_overlay(ax, matrix, color='gray', alpha=0.3, grid_range=150, spacing=20):
"""Dessine un quadrillage transformé par la matrice"""
# Créer les points du quadrillage
x_lines = np.arange(-grid_range, grid_range + spacing, spacing)
y_lines = np.arange(-grid_range, grid_range + spacing, spacing)
# Lignes verticales
for x in x_lines:
y_points = np.array([[-grid_range], [grid_range]])
x_points = np.array([[x], [x]])
# Appliquer la transformation
points = np.vstack([x_points.flatten(), y_points.flatten()])
transformed = matrix @ points
ax.plot(transformed[0], transformed[1], color=color, alpha=alpha, linewidth=0.8)
# Lignes horizontales
for y in y_lines:
x_points = np.array([[-grid_range], [grid_range]])
y_points = np.array([[y], [y]])
# Appliquer la transformation
points = np.vstack([x_points.flatten(), y_points.flatten()])
transformed = matrix @ points
ax.plot(transformed[0], transformed[1], color=color, alpha=alpha, linewidth=0.8)
def transform_image_pixels(img_array, matrix):
"""Transforme une image pixel par pixel avec la matrice donnée"""
height, width = img_array.shape[:2]
# Créer une image de sortie (fond blanc)
if len(img_array.shape) == 3:
transformed = np.ones((height, width, 3), dtype=np.uint8) * 255
else:
transformed = np.ones((height, width), dtype=np.uint8) * 255
# Centrer les coordonnées
center_x, center_y = width // 2, height // 2
# Pour chaque pixel de l'image de sortie
for y in range(height):
for x in range(width):
# Coordonnées centrées
coord_x = x - center_x
coord_y = center_y - y # Inverser Y pour avoir origine en bas à gauche
# Appliquer la transformation inverse pour trouver le pixel source
try:
inv_matrix = np.linalg.inv(matrix)
original_coord = inv_matrix @ np.array([coord_x, coord_y])
# Reconvertir en coordonnées image
orig_x = int(original_coord[0] + center_x)
orig_y = int(center_y - original_coord[1])
# Vérifier si le pixel source est dans l'image
if 0 <= orig_x < width and 0 <= orig_y < height:
transformed[y, x] = img_array[orig_y, orig_x]
except np.linalg.LinAlgError:
# Matrice non inversible, laisser blanc
pass
return transformed
def apply_transformation(image_choice, transform_choice):
"""Applique la transformation et crée la visualisation comparative"""
# Créer l'image de test
original_img = create_test_image(image_choice)
original_array = np.array(original_img)
# Récupérer la transformation
transform_info = transformations[transform_choice]
matrix = transform_info["matrix"]
# Transformer l'image
transformed_array = transform_image_pixels(original_array, matrix)
transformed_img = Image.fromarray(transformed_array)
# Créer la figure avec deux sous-graphiques
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 6))
#fig.suptitle('Transformations Matricielles', fontsize=16, fontweight='bold')
# Image originale
ax1.imshow(original_img, extent=[-128, 128, -128, 128])
ax1.set_title('Image originale', fontsize=14, color='#FF1493', fontweight='bold',
bbox=dict(boxstyle="round,pad=0.3", facecolor='#FFB6C1', alpha=0.7))
# Quadrillage original
draw_grid_overlay(ax1, np.eye(2), alpha=0.4)
# Cadre rose
for spine in ax1.spines.values():
spine.set_color('#FF1493')
spine.set_linewidth(3)
ax1.set_xlim(-150, 150)
ax1.set_ylim(-150, 150)
ax1.set_aspect('equal')
ax1.grid(False)
ax1.set_xticks([])
ax1.set_yticks([])
# Image transformée
ax2.imshow(transformed_img, extent=[-128, 128, -128, 128])
ax2.set_title('Après la transformation !', fontsize=14, color='#8A2BE2', fontweight='bold',
bbox=dict(boxstyle="round,pad=0.3", facecolor='#DDA0DD', alpha=0.7))
# Quadrillage fixe (même que l'original pour comparaison)
draw_grid_overlay(ax2, np.eye(2), alpha=0.4)
# Cadre violet
for spine in ax2.spines.values():
spine.set_color('#8A2BE2')
spine.set_linewidth(3)
ax2.set_xlim(-150, 150)
ax2.set_ylim(-150, 150)
ax2.set_aspect('equal')
ax2.grid(False)
ax2.set_xticks([])
ax2.set_yticks([])
plt.tight_layout()
# Convertir en image pour Gradio
buf = io.BytesIO()
plt.savefig(buf, format='png', dpi=100, bbox_inches='tight')
buf.seek(0)
result_img = Image.open(buf)
plt.close()
# Créer le texte d'explication
matrix_str = f"[{matrix[0,0]:4.1f}, {matrix[0,1]:4.1f}]\n[{matrix[1,0]:4.1f}, {matrix[1,1]:4.1f}]"
explanation = f"📐 **Matrice de transformation :**\n\n```\n{matrix_str}\n```\n\n💡 **Explication :** {transform_info['explanation']}"
return result_img, explanation
# Interface Gradio
def create_interface():
with gr.Blocks(title="🦄 Transformations Matricielles", theme=gr.themes.Soft()) as demo:
gr.Markdown("""
# 🦄 Transformations Matricielles 🦄
### Visualisez les effets de transformations matricielles sur des images !
""")
with gr.Row():
with gr.Column():
# Choix de l'image
image_choice = gr.Dropdown(
choices=[("Licorne 🦄", "licorne"), ("Nounours 🧸", "nounours"), ("Chat 🐱", "chat")],
value="licorne",
label="1️⃣ Choisissez votre image :"
)
# Choix de la transformation
transform_choice = gr.Dropdown(
choices=[(info["name"], key) for key, info in transformations.items()],
value="identite",
label="2️⃣ Choisissez votre transformation :"
)
# Explication de la matrice
explanation_text = gr.Markdown(value="", label="Matrice et explication")
# Résultat
result_image = gr.Image(label="Visualisation", type="pil")
# Auto-update quand on change les paramètres
def update_all(img_choice, trans_choice):
result_img, explanation = apply_transformation(img_choice, trans_choice)
return result_img, explanation
image_choice.change(update_all, [image_choice, transform_choice], [result_image, explanation_text])
transform_choice.change(update_all, [image_choice, transform_choice], [result_image, explanation_text])
# Initialisation
demo.load(update_all, [image_choice, transform_choice], [result_image, explanation_text])
gr.Markdown("""
---
💡 **Astuce :** Vous pouvez observer les effets des matrices sur l'image initiale :
- **homothétie** : les objets changent de taille
- **rotation** : tout tourne ensemble
- **cisaillement** : les images s'aplatissent
""")
return demo
# Lancer l'application
if __name__ == "__main__":
demo = create_interface()
demo.launch()