90行Python代码，让张小龙的微信地球转起来
作者 | xiaorang
来源 | 数据分析与统计学之美
1.微信地球
手机重启后打开微信的一瞬间，会看到一幅有名的图片，上面站着一个张小龙。
你可曾想过这样一个问题，如果上面那个地球转起来会是怎样？
2.效果图
效果简直不要太酷炫，我只能直呼太牛逼！那么这样一个酷炫的操作是怎么做出来的呢？我们接着往下看。
3.素材准备
这里共需要准备三个素材：1.地球表面素材；2.云图素材；3.微信地球的抠图素材。
1）地球表面素材
2）云图素材
3）微信地球的抠图素材
4.基本原理
基本的贴图方法在本博前面的文章《用python实现旋转地球》中讲过了，具体可以参考下面的链接，这里重点讲双层素材的动态效果。云图是灰度图，白色地方代表云层厚，黑色的地方代表那里云层薄，我们根据颜色设置不同的透明度。
https://blog.csdn.net/xiaorang/article/details/106692489
如果云图与地面的选择速度相同，会显得不自然，我们这里让云层旋转速度比地面旋转速度慢一半，产生相对运动的效果。
这样带来的问题是，地球旋转360°后云图只旋转了180°，必须加倍到720°才能实现连续运动。
具体的云层透明度设置，参数需根据实际效果进行调整。
5.GIF压缩
顺便给大家介绍一个比较好用的压缩GIF的在线工具，链接如下。
https://www.iloveimg.com/zh-cn/compress-image/compress-gif
直接生成的GIF动图有超过传输限制，无法上传，用此工具压缩后文件体积大幅缩小，但图片效果没有肉眼可以察觉的影响。
6.完整代码
from PIL import Image, ImageDraw
import math
import numpy as np
import imageiodef calcSphereXY2XYZ(px, py, maxHeight, longOffset):v0x= np.array(px)v0y= np.array(py)v03= np.subtract(v0x, maxHeight)v04= np.subtract(v0y, maxHeight)v1x= np.true_divide(v03, maxHeight)v1y= np.true_divide(v04, maxHeight)# print(max(v1x), min(v1x))v07= np.power(v1x,2)v08= np.power(v1y,2)v09= np.add(v07,v08)v0a= np.subtract(1,v09)v1z= np.power(v0a,1/2) # z# print('z:', max(v1z), min(v1z))v1lat= np.multiply(v1y, math.pi/2) # latv0lon= np.arctan2(v1z, -v1x) v1lon= np.add(v0lon, longOffset) # longv2lon= np.fmod(v1lon, math.pi*2) # longreturn v2lon, v1latdef calcShpereLatLong2XY(vlon, vlat, width, height):v3x0=np.multiply(vlon, width/2/math.pi)v3y0=np.multiply(vlat, height/math.pi)v3y1=np.add(v3y0, height/2)v3x2=v3x0.astype(np.integer)v3y2=v3y1.astype(np.integer)return v3x2, v3y2def getPic(a):# imgBack= Image.open('地球3.jpg')imgBack= Image.open('世界地球日地图_8K_2.jpg')imgCloud= Image.open('世界地球云地图_8K.jpg')width= imgBack.size[0]height= imgBack.size[1]imgBack= imgBack.convert('RGBA')arrayBack= np.array(imgBack)arrayCloud= np.array(imgCloud)circleSize= 508img2= Image.new('RGBA', (circleSize,circleSize))img= Image.new('RGBA', (circleSize,circleSize), 'black')w= img.size[0]h= img.size[1]pxList=[]pyList=[]for i in range(w):for j in range(h):r= math.sqrt((i-w/2)**2+(j-h/2)**2)if r<circleSize/2:pxList.append(i) pyList.append(j)nplon, nplat= calcSphereXY2XYZ(pxList, pyList, h/2, a)nplon2, nplat2= calcSphereXY2XYZ(pxList, pyList, h/2, a/2)# nplon, nplat= rotSphere(nplon, nplat, )npx, npy= calcShpereLatLong2XY(nplon, nplat, width-1, height)npx2, npy2= calcShpereLatLong2XY(nplon2, nplat2, width-1, height)color= arrayBack[npy, npx]color2= arrayCloud[npy2, npx2]for i in range(len(pxList)):x= pxList[i]y= pyList[i]cc=color[i]# print(cc)cc= tuple(cc)img.putpixel((x,y), cc)c2= color2[i]c0= int(c2[0]*1.6)if c0>255:c0=255c_alpha= int(c2[0]*0.9)c2= (c0,c0,c0,c_alpha)img2.putpixel((x,y), c2)r,g,b,a= img2.split()img.paste(img2, (0,0), mask=a)return imgif __name__=='__main__':frames=[]str1= '微信地球_mask.png'img1= Image.new('RGB', (750,1334))img2= Image.open(str1)for i in range(0, 720, 12):a= -i*math.pi/ 180img= getPic(a)img1.paste(img,(122,424))r,g,b,alpha=img2.split()img1.paste(img2, (0,0), mask=alpha)str1= 'temp%03d.png'%iprint(str1)img1.save(str1)im = imageio.imread(str1)frames.append(im)# img.show()imageio.mimsave('earth.gif', frames, 'GIF', duration=0.20) 推荐阅读
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