shingoushori's dialy

音信号処理を専ら研究していた元博士後期課程の学生によるメモ

PythonでSimutransの特定の行と列の海底のレベルを水面まで持ち上げてみた

Python Simutrans

素敵な交通シミュレーション Simutrans で、
↓人工地盤っぽい感じで格子状に道路+線路を張り巡らしたいのです、私は
Simutransで人工地盤してみる - shingoushori's dialy

... 今回は、特定の行と列の海底のレベルを持ち上げてみました
高架を通すにも、海底のレベルが水面と同じじゃないと建てられないのです
自由に分岐したいので、橋では物足りないのです

今回入っている箇所を見つけた値は以下の3つ
・地面タイルの気候
・陸地の標高
・陸地の ... 水面のレベル ?

こんな感じになりました



↓サンプルコードです。
↓※絶対に元のデータを上書きしないでください。
↓※データや設定が破壊されても、責任は一切負えません。
↓version=0.120.4, 自作改造パック pak.japan_custom 用になっていますが ... 適宜正しい値になっていないと、面白いくらい開けないデータになります、多分
↓私はそれで苦戦しました
↓さらに、文字コードとかあれこれ読み込みが繊細です。

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import xml.etree.ElementTree as ET

filename_in = 'test_in.sve'
filename_out = 'test_out.sve'

f = open(filename_in)
data1 = f.read()  # ファイル終端まで全て読んだデータを返す
f.close()

data2 = data1.replace("<![CDATA[","<CDATA>")
data2 = data2.replace("]]>","</CDATA>")


root = ET.fromstring(unicode(data2.encode('utf-8')))


# マップのサイズを取得
N_x = int(root[0][0].text)
N_y = int(root[0][13].text)

count_p = 0
count_x = 0
count_y = 0
for planquadrat in root.iter('planquadrat_t'):
  count_x = count_p % N_x
  count_y = count_p / N_x
  if (count_x % 5 == 0) or (count_y % 5 == 0) \
    or (count_x % 40 == 19) or (count_x % 40 == 21) \
    or (count_y % 40 == 19) or (count_y % 40 == 21):
    if planquadrat[0].text == "2":
      # "1" : 地中海性気候 ?, "2" : 海
      n_grund = 0
      planquadrat_iter = planquadrat.iter('grund_t')
      for grund in planquadrat_iter:
        if n_grund == 0:
          grund[0].text = grund[1].text
          # grund[0].text : 標高 ?
          # grund[1].text : 海面のレベル ?
        n_grund = n_grund + 1
  count_p = count_p + 1

data3 = ET.tostring(root, encoding="utf-8")

data4 = "<?xml version=\"1.0\"?>\n" + data3
data4 = data4.replace("<CDATA>","<![CDATA[")
data4 = data4.replace("</CDATA>","]]>")
data4 = data4.replace("<CDATA />","<![CDATA[]]>")
data4 = data4.replace("<Simutrans pak=\"pak.japan_custom\" version=\"0.120.4\">","<Simutrans version=\"0.120.4\" pak=\"pak.japan_custom\">")

f = open(filename_out,'w') # 書き込みモードで開く
f.write(data4)  # 引数の文字列をファイルに書き込む
f.close()

PythonでSimutransの特定の行と列を平坦化してみた

Python Simutrans

素敵な交通シミュレーション Simutrans で、
↓人工地盤っぽい感じで格子状に道路+線路を張り巡らしたいのです、私は
Simutransで人工地盤してみる - shingoushori's dialy

... そこで今回は、セーブデータをいじり、特定の行と列を一気に平坦化してみました.
道路を敷設するにも、敷設できない方向の坂が付いていると、一旦平坦化しないといけないので、とりあえずpythonで簡略化しちゃいます.
(セーブデータは、xml ファイルで書き出し読み込みしています. )

・特定の行と列 1: 0+5*k (k={0,1,2,...}) 番目
　駅の範囲が 2マス設定のままなので、道路は5マスおきです. 頑張れ、バス！
・特定の行と列 1: 20+40*k±1 (k={0,1,2,...}) 番目
　幹線として、3マス幅の高架を敷設します.
・平坦化をスルーする条件: すでに高架で道路か線路が敷設されているところ
　せっかく坂道にすると決めたマスなので、残しておきます

... PythonのXMLパーサが、今の所は肌に合いません ...
... Simutrans のセーブデータの仕様との相性もあるんでしょうが ...

↓サンプルコードです。
↓※絶対に元のデータを上書きしないでください。
↓※データや設定が破壊されても、責任は一切負えません。
↓version=0.120.4, 自作改造パック pak.japan_custom 用になっていますが ... 適宜正しい値になっていないと、面白いくらい開けないデータになります、多分
↓私はそれで苦戦しました
↓さらに、文字コードとかあれこれ読み込みが繊細です。

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import xml.etree.ElementTree as ET

filename_in = 'test_in.sve'
filename_out = 'test_out.sve'

f = open(filename_in)
data1 = f.read()  # ファイル終端まで全て読んだデータを返す
f.close()

data2 = data1.replace("<![CDATA[","<CDATA>")
data2 = data2.replace("]]>","</CDATA>")

root = ET.fromstring(unicode(data2.encode('utf-8')))

# マップのサイズを取得
N_x = int(root[0][0].text)
N_y = int(root[0][13].text)

count_p = 0
count_x = 0
count_y = 0
for planquadrat in root.iter('planquadrat_t'):
  count_x = count_p % N_x
  count_y = count_p / N_x
  if (count_x % 5 == 0) or (count_y % 5 == 0) \
    or (count_x % 40 == 19) or (count_x % 40 == 21) \
    or (count_y % 40 == 19) or (count_y % 40 == 21):
    N_strasse = 0 # 道路
    N_schiene = 0  # 線路
    planquadrat_iter = planquadrat.iter('grund_t')
    planquadrat_iter.next() # 地上(?)はスルー
    for grund in planquadrat_iter:
      for elem in grund.iter('strasse_t'):
        N_strasse = N_strasse + 1
      for elem in grund.iter('schiene_t'):
        N_schiene = N_schiene + 1
    for grund in planquadrat.iter('grund_t'):
      if (N_strasse == 0) and (N_schiene == 0):
        grund_iter = grund.iter()
        elemdist = 0
        for elem in grund_iter:
          if elemdist == 5:
            elem.text = "0" # 平坦化
          elemdist = elemdist + 1
  count_p = count_p + 1

data3 = ET.tostring(root, encoding="utf-8")

data4 = "<?xml version=\"1.0\"?>\n" + data3
data4 = data4.replace("<CDATA>","<![CDATA[")
data4 = data4.replace("</CDATA>","]]>")
data4 = data4.replace("<CDATA />","<![CDATA[]]>")
data4 = data4.replace("<Simutrans pak=\"pak.japan_custom\" version=\"0.120.4\">","<Simutrans version=\"0.120.4\" pak=\"pak.japan_custom\">")

f = open(filename_out,'w') # 書き込みモードで開く
f.write(data4)  # 引数の文字列をファイルに書き込む
f.close()

PythonでSimutransの全乗り物の待機を上書きしてみた

Simutrans Python

GUIでぽちぽち1000台以上のバスの情報を設定するのは苦しいので、Pythonでやってみました。
正しくは、とりあえずやれたのが、まずこれだけ。

最大の苦戦どころが、
・xmlデータだって言っても、CDATA なるものに対応するのが辛い
　→ いっそテキストで全読み込み -> 文字列変換でElement化、パースできるように
というところです。
荒技感が強いですが、数日ググってあれこれやってみて明快な対応しているパーサや設定方法が見当たりませんでした。

さらに、あれこれやるのに苦しそうなのが、xmlデータのElementの要素名が最小限以外ほぼ無意味っぽいってことです。
convoi, haltestelle, fabrik ... あとは i64 とかだらけで、
バイナリから最小限に引っ張り出してきた感満載です。


↓サンプルコードです。
↓※絶対に元のデータを上書きしないでください。
↓※データや設定が破壊されても、責任は一切負えません。
↓version=0.120.4, 自作改造パック pak.japan_custom 用になっていますが ... 適宜正しい値になっていないと、面白いくらい開けないデータになります、多分
↓私はそれで苦戦しました
↓さらに、文字コードとかあれこれ読み込みが繊細です。

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import xml.etree.ElementTree as ET

filename_in = 'test_in.sve'
filename_out = 'test_out.sve'

f = open(filename_in)
data1 = f.read()  # ファイル終端まで全て読んだデータを返す
f.close()

data2 = data1.replace("<![CDATA[","<CDATA>")
data2 = data2.replace("]]>","</CDATA>")

root = ET.fromstring(unicode(data2.encode('utf-8')))

for convoi in root.iter('convoi_t'):
  for fahrplan in convoi.iter('fahrplan_t'):
    fahrplan_iter = fahrplan.iter()
    elemdist = 0
    for elem in fahrplan_iter:
      if elem.tag == "koord3d":
        elemdist = 1
      elif elemdist == 5:
        # 積むまで待機(%)
        elem.text = "10"
      elif elemdist == 6:
        # 最大待ち時間(月)
        # elem.text = "6" # 1/1024
        # elem.text = "7" # 1/512
        elem.text = "8" # 1/256
      elemdist = elemdist + 1

data3 = ET.tostring(root, encoding="utf-8")

data4 = "<?xml version=\"1.0\"?>\n" + data3
data4 = data4.replace("<CDATA>","<![CDATA[")
data4 = data4.replace("</CDATA>","]]>")
data4 = data4.replace("<CDATA />","<![CDATA[]]>")
data4 = data4.replace("<Simutrans pak=\"pak.japan_custom\" version=\"0.120.4\">","<Simutrans version=\"0.120.4\" pak=\"pak.japan_custom\">")
# 元々のセーブデータのバージョンに合わせる

f = open(filename_out,'w') # 書き込みモードで開く
f.write(data4)  # 引数の文字列をファイルに書き込む
f.close()

Simutransで人工地盤してみる

Simutrans

素敵なフリーの輸送会社経営シミュレーションゲーム Simutrans で人工地盤っぽいことを初めてみました。

↓実験の光景↓

白黒の見切れているのが、役場です。
道路や鉄道を引くのに、役場の場所が邪魔になることがあります。
しかし、役場は撤去しないで済むならしたくありません。街もろとも消滅するからです。

そこで、高架橋。上を通すことができます、無理やり感がありますが。
これを発展させて、街を丸ごと上に上げてしまおうというのが、このプレイの発想です。
こういうのを、人工地盤って言ったと思う。

↓例えば、こんな感じ↓

 

さて、人工地盤するのに、追加で以下のアドインを用いました。
・道路関係セット [作者：wa様] アドオン/交通施設 ２ - Simutrans日本語化･解説
・バラスト・スラブ線路セット [作者：りむ様] アドオン/railtool - Simutrans日本語化･解説
＋↑上述２つをベースに自分で改造したもの（柱、低コスト道路...）

ゲーム内ではコストの概念があります。
すると、高架橋は高規格が主なので、高コストな気がして気が引けました。
そこで、柱だけ〜低速用〜のものを自作（改造？）することにしました。
とりあえず、GIMPでガシガシ。

 

さあ、果たして本当に私好みなプレイができるんでしょうか。
高架を積みあげた分のコストが回収できるんでしょうか。。。

PythonでMIDIをWAVにする ...

MIDI Python 信号処理 / Signal Processing

Python で MIDI をいじってみています。
とりあえず、pretty_midi にしています。

http://shingoushori.hatenablog.jp/entry/2017/06/11/233154

今回は、MIDIをWAVにしてみました。

... 結論
・FluidSynth 頼み
・サウンドフォントっていうのでMIDIをWAVに置き換える
・WAVファイルへの書き出しやらは SciPy で

[FluidSynth]
MIDIをWAVにできそうなあれこれは、いくつか見かけます。
しかし、結局はFluidSynthを呼び出すだけのもの...に見えます。

midi2audio 0.1.1 : Python Package Index

何より、pretty_midi は FluidSynth を使って合成する関数を装備しています。

pretty_midi — pretty_midi 0.2.8 documentation

自由研究の準備（その９）PythonでのMIDI操作(ＳＭＦ編) - クーの自由研究

ただし、使うのにpyFluidSynth が必要だったような。

pyFluidSynth 1.2.4 : Python Package Index

[サウンドフォント ~ SoundFont]
FluidSynthで置き換えるのに、サウンドフォントが必要だそうだ。

FluidSynth / Wiki / SoundFont

↓ ここのページで色々紹介されていますな。

サウンドフォント | MuseScore

[wav file]
pretty_midi の FluidSynth を使って合成する関数〜の出力は、np.ndarray らしい。
... で np.ndarray をwavファイルに書き出す方法で手軽そうだったのが、
scipy.io.wavfile.write かなと。

scipy.io.wavfile.write — SciPy v0.19.1 Reference Guide

...
こんな感じで地味にめんどくさいですね。
準備ができれば数行で終わってしまうので...まあ。

出来上がったWAVファイルは、懐かしい感じのMIDIらしい音でした。
np.ndarray なので、いよいよ信号処理です。

Pythonで楽曲のスペクトルの動画の作成 のメモ

Python 信号処理 / Signal Processing

以下が構成するモジュールとかアプリケーション
・matplotlib
・imagemagick
・FFmpeg
・PyAudio
・NumPy

以下のページのサンプルが素敵
Frequency spectrum of sound using PyAudio, NumPy, and Matplotlib · GitHub

matplotlibがmp4が描き出せるというのが、
楽曲のスペクトルでなくとも、手軽そうで素敵です
matplotlib でアニメーションを作る - Qiita

しかし、悲しいことにこれだけだとうまくいきませんでした
Mac特有の問題と記事の時期とのズレが問題かと

まず、Macだとmatplotlibがいうことを聞いてくれないので、
以下のページを参考に、設定ファイルmatplotlibrcを書き換えました
matplotlibで簡単にアニメーションをつくる（mp4, gif) - Qiita
pyenvとvirtualenvで環境構築した時にmatplotlib.pyplotが使えなかった時の対処法 - Qiita

次に、FFmpegです
サンプルだと -acodec libmp3lame となっていますが、これが通らず
mp3のエンコーダー lame が未インストールだからだろうと推測しつつ
以下のページに倣って、 -acodec aac としたら通りました

http://dev.classmethod.jp/etc/ffmpeg-create-movie-by-audio/

Pythonでプロトタイプするときはモジュール化しておこう...

Python 雑談 / chat

Pythonでプロトタイプするときはモジュール化しておこう...
と思った

とりあえず、main でも test でもなんでもいいから関数化しておくだけでも
随分違いそうなことがわかった

今、PythonでMIDIをいじってみています
ちょっとしたパターンを生成するソースは、まぁ、すぐにできました
となれば、それを再利用したり、ガリガリ大量生産してみて、
「ふむ」と言ってみたくなります

ここで、じゃあそれをせっかくだからPythonでやろうと思ったわけです

スクリプトファイルとモジュール化 — PyCon JP 2012 Pythonプログラミングハンズオン(初級者向け) documentation

シェルでスクリプトそのものを動かす、引数入れ替えるだけー...よりは、
ちょっと面倒だけれども、モジュールとして関数をガリガリ再利用できるのは、
ソースコードさえ、再利用に耐えうる書き方をしておけば、全然素晴らしいですね！

Pythonの利点もイマイチわからないし、
そもそもPythonがなんなのかわからないけれども
身近なPythonianからは、シェルを使っていると「Pythonはスクリプトだから、もともとそういうのもPythonが得意なはずだから、Pythonでやりなよー」と啓蒙されてきました
その良さの一端を垣間見た気分です