"""2026-04-07
Language 10
Cubo com textura de grades compostas por padrões de traços e círculos. (Referência, filme Contato)
ericof.com
png
Sketch,py5,CreativeCoding
""" # noQA: E501
from collections.abc import Sequence
from dataclasses import dataclass
from random import shuffle
from sketches.padroes import biblioteca as b
from sketches.padroes import tipos as t
from sketches.padroes.fabrica import GradeLinearPadroes
from sketches.utils.draw import canvas
from sketches.utils.draw.cores.paletas import gera_paleta
from sketches.utils.helpers import sketches as helpers
import py5
sketch = helpers.info_for_sketch(__file__, __doc__)
cor_fundo = py5.color(0)
celula_fundo = py5.color("#222")
celulas = 32
espacamento = 0
traco = 2
rotacoes = range(0, 360, 45)
camadas = 3
fundo = py5.color("#000")
borda = t.Borda(fundo, espacamento)
tamanho_cubo = 460
profundidade_face = 20
@dataclass
class CuboRotacao:
x: float = -15
y: float = 45
z: float = 0
dist_z: float = -500
explosao: float = 60
rotacao = CuboRotacao()
def gera_colecao(largura: float, altura: float) -> list[t.Padrao]:
"""Cria instâncias de todos os padrões da categoria "tracos".
:param largura: Largura de cada padrão em pixels.
:param altura: Altura de cada padrão em pixels.
:returns: Lista de instâncias de :class:`t.Padrao`.
"""
payload = {"traco": traco, "largura": largura, "altura": altura}
colecao = [
padrao(**payload) for padrao in b.Biblioteca.get_categoria("tracos").values()
]
return colecao
def gera_paletas() -> tuple[Sequence[int | str], ...]:
"""Carrega as paletas de cores usadas no sketch.
:returns: Tupla com paletas que comecem com `op-`.
"""
paletas = []
nomes_paletas = ["bright-colors"]
for nome in nomes_paletas:
paletas.append(gera_paleta(nome))
shuffle(paletas)
return tuple(paletas)
PALETAS = gera_paletas()
def gera_cores_padrao(idy: int) -> t.CoresPadrao:
"""Sorteia cores distintas de uma paleta para um padrão.
:param idy: Índice da linha que estamos utilizando.
:returns: :class:`t.CoresPadrao` com traço e preenchimento distintos
e diferentes de branco.
"""
paleta_id = idy % len(PALETAS)
paleta = PALETAS[paleta_id]
fundo = None
valida = False
while not valida:
preenchimento = py5.random_choice(paleta)
traco = py5.random_choice(paleta)
valida = preenchimento != traco != celula_fundo
return t.CoresPadrao(traco, preenchimento, fundo)
def calcula_celulas(
largura: float,
altura: float,
celulas_x: int,
celulas_y: int,
espacamento_x: int,
espacamento_y: int,
colecao: list[t.Padrao],
borda: t.Borda | None,
) -> list[tuple[t.Celula, tuple[t.Padrao, float, t.CoresPadrao, float]]]:
"""Calcula células e associa padrões, rotações e cores para cada camada.
Gera 3 camadas sobrepostas (``idz`` 0-2) com profundidades z distintas.
As cores são sorteadas por linha (``celula.idy``), usando paletas ``op-``.
:param largura: Largura total da grade em pixels.
:param altura: Altura total da grade em pixels.
:param celulas_x: Número de colunas da grade.
:param celulas_y: Número de linhas da grade.
:param espacamento_x: Espaçamento horizontal entre células em pixels.
:param espacamento_y: Espaçamento vertical entre células em pixels.
:param colecao: Instâncias de padrões disponíveis para sorteio.
:param borda: Borda opcional a aplicar em cada célula.
:returns: Lista de tuplas ``(celula, (padrao, rotacao, cores, z))``.
"""
celulas = []
for idz in range(0, camadas):
grade = GradeLinearPadroes(
largura,
altura,
celulas_x,
celulas_y,
(espacamento_x, espacamento_y),
colecao,
borda=borda,
)
grade_padroes = grade.padroes
z = -10 + idz
for celula in grade.celulas:
cores = gera_cores_padrao(celula.idy)
if idz == 0:
cores.fundo = celula_fundo
padrao = next(grade_padroes)
rotacao = py5.random_choice(rotacoes)
celulas.append((celula, (padrao, rotacao, cores, z)))
return celulas
def inicializa_celulas():
"""Calcula as células e suas associações de padrões, rotações e cores."""
py5.window_title("Regenerando células...")
largura, altura = helpers.DIMENSOES.internal
colecao = gera_colecao(largura / celulas, altura / celulas)
retorno = calcula_celulas(
largura, altura, celulas, celulas, espacamento, espacamento, colecao, borda
)
py5.window_title("Células regeneradas")
return retorno
def gera_imagem(
celulas: list[tuple[t.Celula, tuple[t.Padrao, float, t.CoresPadrao, float]]],
):
"""Gera a imagem do sketch a partir das células calculadas.
:param celulas: Lista de tuplas ``(celula, (padrao, rotacao, cores, z))``.
"""
pg = py5.create_graphics(*helpers.DIMENSOES.internal, py5.P3D)
with pg.begin_draw():
pg.background(cor_fundo)
for celula, (padrao, rotacao, cores, z) in celulas:
celula(padrao, rotacao, cores, z=z, pg=pg)
return pg
def cria_face(
largura: float,
altura: float,
profundidade: float,
textura,
) -> py5.Py5Shape:
"""Cria um slab paralelepípedo com a mesma textura em todas as faces.
O slab é construído em coordenadas locais centrado na origem. A face
externa fica em ``+Z`` local. Todas as 6 faces (externa, interna e as 4
laterais) recebem a mesma textura mapeada com UV completo (0..1).
:param largura: Lado da face externa no eixo X local.
:param altura: Lado da face externa no eixo Y local.
:param profundidade: Espessura do slab no eixo Z local.
:param textura: Py5Graphics aplicado em todas as faces.
:returns: Py5Shape com a textura aplicada às 6 faces.
"""
w, h, d = largura / 2, altura / 2, profundidade / 2
forma = py5.create_shape()
with forma.begin_shape(py5.QUADS):
forma.no_stroke()
forma.texture_mode(py5.NORMAL)
forma.texture(textura)
# Externa (+Z local)
forma.vertex(-w, -h, d, 0, 0)
forma.vertex(w, -h, d, 1, 0)
forma.vertex(w, h, d, 1, 1)
forma.vertex(-w, h, d, 0, 1)
# Interna (-Z local)
forma.vertex(-w, -h, -d, 0, 0)
forma.vertex(-w, h, -d, 0, 1)
forma.vertex(w, h, -d, 1, 1)
forma.vertex(w, -h, -d, 1, 0)
# Lateral +X
forma.vertex(w, -h, -d, 0, 0)
forma.vertex(w, h, -d, 0, 1)
forma.vertex(w, h, d, 1, 1)
forma.vertex(w, -h, d, 1, 0)
# Lateral -X
forma.vertex(-w, -h, -d, 0, 0)
forma.vertex(-w, -h, d, 1, 0)
forma.vertex(-w, h, d, 1, 1)
forma.vertex(-w, h, -d, 0, 1)
# Lateral +Y
forma.vertex(-w, h, -d, 0, 0)
forma.vertex(-w, h, d, 0, 1)
forma.vertex(w, h, d, 1, 1)
forma.vertex(w, h, -d, 1, 0)
# Lateral -Y
forma.vertex(-w, -h, -d, 0, 0)
forma.vertex(w, -h, -d, 1, 0)
forma.vertex(w, -h, d, 1, 1)
forma.vertex(-w, -h, d, 0, 1)
return forma
def gera_faces(
textura,
) -> list[tuple[py5.Py5Shape, tuple[float, float, float], tuple[float, float, float]]]:
"""Gera as 6 faces do cubo como slabs com textura nas 6 superfícies.
Cada face compartilha o mesmo Py5Shape (e portanto a mesma textura). A
explosão é aplicada no momento do desenho.
:param textura: Py5Graphics aplicado como textura em todas as faces do slab.
:returns: Lista ``[(shape, (tx, ty, tz), (rx, ry, rz)), ...]`` com seis
entradas, uma por face do cubo.
"""
forma = cria_face(
tamanho_cubo,
tamanho_cubo,
profundidade_face,
textura,
)
# O slab tem face externa em +Z local (z=+d). Para a face externa coincidir
# com a superfície do cubo (em ±tamanho_cubo/2), o centro do slab fica a
# tamanho_cubo/2 - profundidade_face/2 do centro do cubo.
base = tamanho_cubo / 2 - profundidade_face / 2
r90 = float(py5.radians(90))
r180 = float(py5.radians(180))
faces = [
# +Z (frente) — orientação local já está alinhada
(forma, (0, 0, base), (0, 0, 0)),
# -Z (trás)
(forma, (0, 0, -base), (0, r180, 0)),
# +X (direita)
(forma, (base, 0, 0), (0, r90, 0)),
# -X (esquerda)
(forma, (-base, 0, 0), (0, -r90, 0)),
# +Y (base)
(forma, (0, base, 0), (-r90, 0, 0)),
# -Y (topo)
(forma, (0, -base, 0), (r90, 0, 0)),
]
return faces
def setup():
"""Inicializa o sketch: cria a janela, calcula grade e padrões."""
global imagem, faces
py5.size(*helpers.DIMENSOES.external, py5.P3D)
py5.background(cor_fundo)
imagem = gera_imagem(inicializa_celulas())
faces = gera_faces(imagem)
def draw():
"""Renderiza todas as células e adiciona os créditos do sketch."""
py5.background(cor_fundo)
with py5.push():
py5.translate(*helpers.DIMENSOES.centro, rotacao.dist_z)
py5.rotate_y(float(py5.radians(rotacao.y)))
py5.rotate_x(float(py5.radians(rotacao.x)))
py5.rotate_z(float(py5.radians(rotacao.z)))
# Fator de explosão: empurra cada face para fora do centro do cubo
# ao longo do seu próprio eixo (a face já está orientada com +Z local
# apontando para fora, então basta deslocar em +Z local).
for forma, (tx, ty, tz), (rx, ry, rz) in faces:
with py5.push():
py5.translate(tx, ty, tz)
if rx:
py5.rotate_x(rx)
if ry:
py5.rotate_y(ry)
if rz:
py5.rotate_z(rz)
py5.translate(0, 0, rotacao.explosao)
py5.shape(forma)
# Credits and go
canvas.sketch_frame(
sketch,
cor_fundo,
"large_transparent_white",
"transparent_white",
version=2,
)
def trata_tecla(key: str) -> None:
"""Trata teclas de caractere: salvar, regenerar, zoom e explosão."""
global imagem, faces
match key:
case " ":
save_and_close()
case "r":
imagem = gera_imagem(inicializa_celulas())
faces = gera_faces(imagem)
case "+":
rotacao.dist_z += 100
case "-":
rotacao.dist_z -= 100
case "]":
rotacao.explosao += 10
case "[":
rotacao.explosao = max(0, rotacao.explosao - 10)
def key_pressed():
"""Captura teclas: ``espaço`` salva e fecha o sketch."""
trata_tecla(py5.key)
match py5.key_code:
case py5.UP:
rotacao.x += 3
case py5.DOWN:
rotacao.x -= 3
case py5.LEFT:
rotacao.y += 3
case py5.RIGHT:
rotacao.y -= 3
def save_and_close():
"""Para o loop, salva a imagem do sketch e encerra."""
py5.no_loop()
canvas.save_sketch_image(sketch)
py5.exit_sketch()
if __name__ == "__main__":
py5.run_sketch()
