ezdxfとnayuki/QR-Code-generatorを使用してQRコードをdxfファイルとして描画し、保存することを目的とする。
サンプルコード→https://github.com/kmgk/QRcode-as-dxf
実行環境
- OS: Windows 10
- Python: v3.10.7
使用するライブラリ
- ezdxf
- 名前の通りdxfファイルの作成や編集を行う
pip install ezdxf
-
nayuki/QR-Code-generator
- 文字列からQRコードを作成することが出来る
- PyPIでqrcodegenとして公開されているが、今回はローカルにダウンロードして使用
- 以下このライブラリはqrcodegenとして表記
- matplotlib
- 必須ではないが作成したdxfを保存せず確認することが可能
pip install matplotlib
文字列からQRコードを作成する
qrcodegenのQrCode.encode_textを使用することで文字列からQRコードを作成することができる。第二引数にはエラー訂正レベルを指定する必要があり、Low(7%)、Medium(15%)、Quartile(25%)、High(30%)の四種類の中から選ぶことができる。レベルを上げればQRコードが汚れていても読み取れる可能性が上がるが、QRコードのサイズが大きくなり読み取り時間も多くかかる。
from qrcodegen import *
qr = QrCode.encode_text("こんにちは", QrCode.Ecc.LOW)
get_size()でQRコードのサイズ（縦横のドット数）、get_module(x,y)で(x,y)におけるQRコードの色が黒か白かをboolで取得できる（Trueは黒）。
qr.get_size() # 21
qr.get_module(1, 1) # False
これらを組み合わせて、QRコードの情報を1つずつ取得していく。以下はQRコードの左上からドットの色を出力していくサンプル。あとはdxfにこれらの情報をオブジェクトとして書き出せばよい。
# create QR Code
qr = QrCode.encode_text("QR Code as DXF", QrCode.Ecc.MEDIUM)
for y in range(qr.get_size()):
for x in range(qr.get_size()):
print(qr.get_module(x, y))
QRコードをポリライン、ハッチで表現する
様々なやり方があるが、本稿ではQRコードを1ドットずつポリラインとハッチを組み合わせて描画していく。ドットはポリラインで閉じた正方形を描画し、その中をハッチで埋めることでドットを表現する。以下は一つのドットをポリラインとハッチで作成するサンプル。
import ezdxf
# dxfドキュメントを作成
doc = ezdxf.new("R2018", setup=True)
msp = doc.modelspace()
# ポリラインの作成
dot_polyline = msp.add_lwpolyline([(0,0), (1,0), (1,1), (0,1), (0,0)], close=True)
# ハッチの定義
dot_hatch = msp.add_hatch()
# ポリラインに合わせてハッチを作成
dot_hatch.paths.add_polyline_path(
dot_polyline.get_points(format="xyb"), is_closed=True
)
あとは生成したQRコードの情報をdxfに1つずつ描画していくだけ。dxfのアドオンとmatplotlibを使用してdxfを保存せずに確認することができる。注意点として、QRコードをforで1つずつ読み取るときは左上から読み取るが、インデックスは(x,y)=(0,0)からスタートするためmsp.add_lwpolyline([(x,y),(x+1,y),(x+1,y+1),(x,y+1),(x,y)], close=True)で作成するとQRコードが上下逆になる。dxfファイルとして保存するにはdoc.saveas("qrcode.dxf")を使用する。
from qrcodegen import *
import ezdxf
import matplotlib.pyplot as plt
from ezdxf.addons.drawing import RenderContext, Frontend
from ezdxf.addons.drawing.matplotlib import MatplotlibBackend
def main():
# create dxf document
doc = ezdxf.new("R2018", setup=True)
msp = doc.modelspace()
# create QR Code
qr = QrCode.encode_text("QR Code as DXF", QrCode.Ecc.MEDIUM)
for y in range(qr.get_size()):
for x in range(qr.get_size()):
if qr.get_module(x, y):
# create polyline
dot_polyline = msp.add_lwpolyline(
[
(x, qr.get_size() - y - 1),
(x + 1, qr.get_size() - y - 1),
(x + 1, qr.get_size() - y),
(x, qr.get_size() - y),
(x, qr.get_size() - y - 1),
],
close=True,
)
# define hatch
dot_hatch = msp.add_hatch()
# create hatch from polyline
dot_hatch.paths.add_polyline_path(
dot_polyline.get_points(format="xyb"), is_closed=True
)
# save as dxf
doc.saveas("qrcode.dxf")
# show dxf as picture
fig = plt.figure()
ax = fig.add_axes([0, 0, 1, 1])
ctx = RenderContext(doc)
out = MatplotlibBackend(ax)
Frontend(ctx, out).draw_layout(msp, finalize=True)
plt.show()
if __name__ == "__main__":
main()
