Python極客實驗室 ｜程式設計師的奇想計畫 第二版

內容簡介

來自各界程式設計師與媒體的熱烈好評
玩到停不下來的極客實驗報告出爐

「每位Python程式設計師的藏書都應該包含這本書！」
—Full Circle Magazine

「如果你想熟練地運用Python做一些巧妙的事情，這本書就是最好的專案選集了，你無法找到比這更實用的說明來了解這個語言的運作方式。」
—Network World

「《Python極客實驗室》的目標讀者是希望進一步提升Python技能和知識的程式設計師。這本書在解釋所有相關細節方面做得很好，確保讀者能清楚地理解正在發生的事情。」
—InfoQ

「這本書擁有絕佳的專案選集，適合對科學感興趣的程式設計師、對程式設計感興趣的科學愛好者，以及介於兩者之間的每一個人。」
—Al Sweigart，《Python自動化的樂趣》的作者

「這是那種難得的程式設計書籍，讀起來很有趣，同時適合中級或進階的Python程式設計師。我認為即使是新手也應該試一試……這本書從頭到尾都很令人享受。」
—Karthikeyan Chellappa, Goodreads書評

「本書充滿娛樂性和有趣的想法……一點也不像典型的程式設計書籍。這本書專為尋求樂趣的程式設計愛好者而寫。千萬不要錯過！」
—F. Howard, Amazon書評

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✨ 重拾程式設計的樂趣，開啟你的Python奇想實驗 ‍♂️

透過《Python極客實驗室》別出心裁的15個專案，將程式碼化為實體創作並駕馭Python的威能，拓展你的程式設計視野、激發好奇心，並提升程式設計技能。

這本書會帶你跳出程式基礎教育的窠臼，引導你運用Python搭配諸如numpy、matplotlib和 Pillow等常見程式庫，編寫生成藝術作品、音樂、模擬真實世界現象並與硬體互動的程式。

我們為這本書新增了五個全新專案：
✔繪製碎形（fractals）
✔將Conway的Game of Life帶入三維空間
✔並使用Raspberry Pi和Python製作樂器
✔物聯網（IoT）花園監視器
✔以機器學習驅動的語音辨識系統

完成本書專案後，你將能：
運用參數方程式和turtle模組，雕琢出類似萬花尺（Spirograph）的精巧設計。
合成撥弦聲，創造屬於你的電子音樂。
將影像轉化為ASCII藝術、相片拼貼，以及令人驚豔的立體圖。
構築富有趣味性的細胞自動機（cellular automata）和模擬鳥類群動行為。
探索3D繪圖領域，從基本的圖形描繪到MRI掃描資料的視覺化。
⚡ 利用Raspberry Pi打造隨音樂舞動閃爍的雷射光影秀。

無論你是經驗老道的開發者，還是渴望親手實驗的初學者，都能在《Python極客實驗室》中找到讓程式設計重新變得好玩的理由。

作者介紹

關於作者
Mahesh Venkitachalam 是一位擁有20多年經驗的電腦圖學和嵌入式系統顧問，同時也是以發展創新開源硬體聞名的公司 Electronut Labs 的創辦人。他有一個關於程式設計和電子產品的部落格 https://electronut.in。

關於技術審閱者
Eric Mortenson擁有 University of Wisconsin–Madison的數學學士和博士學位。他曾在Pennsylvania State University、University of Queensland以及Max Planck Institute for Mathematics從事研究和教學工作。他目前是St. Petersburg State University的數學和電腦科學副教授。

Xander Soldaat曾是 LEGO MINDSTORMS 的 MINDSTORMS Community Partner。在成為全職軟體開發人員之前，他曾是IT基礎設施架構師和工程師，擁有18年的相關工作經驗。最近，他又回到了他的Linux根源，在Red Hat擔任OpenShift Cloud Success Architect。業餘時間，他喜歡擺弄機器人、3D列印和自製的復古電腦。

目錄

致謝
簡介
本書適合哪些人閱讀？
本書涵蓋些什麼？
第二版有哪些新內容？
為何選擇Python？
本書中的程式碼


【PARTI 暖身】

Chapter01 Koch雪花
運作方式
需求
程式碼
執行雪花程式碼
總結
實驗！

Chapter02 萬花尺
運作方式
需求
程式碼
執行萬花尺動畫
總結
實驗！
完整程式碼

【PARTII 模擬生命】

Chapter03 Conway的生命遊戲
運作方式
需求
程式碼
執行生命遊戲的模擬
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter04 使用Karplus-Strong演算法的泛音
運作方式
需求
程式碼
執行撥絃模擬
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter05 成群的仿鳥（Boids）
運作方式
需求
程式碼
執行Boids模擬
總結
實驗！
完整程式碼

【PARTIII 操縱影像的樂趣】

Chapter06 ASCII藝術
運作方式
需求
程式碼
執行ASCII藝術產生器
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter07 相片拼貼
運作方式
需求
程式碼
執行相片拼貼產生器
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter08 立體圖
運作方式
需求
程式碼
執行立體圖產生器
總結
實驗！
完整程式碼


【PARTIV 進入3D世界】

Chapter09 了解OpenGL
OpenGL的運作方式
需求
程式碼
執行OpenGL應用程式
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter10 環面上的Conway生命遊戲
運作方式
需求
程式碼
執行3D的生命遊戲模擬
總結
實驗！
完整的環面描繪程式碼
完整的生命遊戲模擬程式碼
完整的攝影機鏡頭程式碼
完整的RenderWindow程式碼

Chapter11 容積描繪
運作方式
需求
程式碼
執行程式
總結
實驗！
完整的3D材質程式碼
完整的光線生成程式碼
完整的容積光線投射程式碼
完整的2D切片程式碼
主要檔案的完整程式碼

【PARTV 駭入硬體】

Chapter12 Raspberry Pi Pico上的Karplus-Strong演算法
運作方式
需求
程式碼
執行Pico程式碼
執行程式
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter13 使用Raspberry Pi實現雷射音樂視覺效果
運作方式
需求
程式碼
執行雷射顯示器
總結
實驗！
完整程式碼

Chapter14 IoT花園
運作方式
需求
程式碼
執行IoT花園
總結
實驗！
完整的CircuitPython程式碼
完整的BLE掃描器程式碼
完整的Python Web伺服器程式碼
完整的主程式碼

Chapter15 Raspberry Pi上的音訊機器學習
機器學習概述
運作方式
需求
程式碼
執行語音辨識系統
總結
實驗！
完整程式碼

Appendix A 安裝Python
安裝本書專案的原始碼
安裝Python和Python模組

Appendix B Raspberry Pi設定
設定軟體
測試連線
透過SSH登入你的Pi
安裝Python模組
使用Visual Studio Code遠端作業

索引