Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up
for free
Pybind11でC++とPythonのいいとこ取りをする
yumcyawiz
September 13, 2020
Technology
0
66
Pybind11でC++とPythonのいいとこ取りをする
Slide for OSK2020 September Lightning Talk
yumcyawiz
September 13, 2020
Tweet
Share
More Decks by yumcyawiz
See All by yumcyawiz
yumcyawiz
0
58
yumcyawiz
6
750
yumcyawiz
0
49
yumcyawiz
1
180
yumcyawiz
0
20
yumcyawiz
0
12
yumcyawiz
0
75
yumcyawiz
0
62
yumcyawiz
0
11
Other Decks in Technology
See All in Technology
gamella
3
1.5k
go5paopao
4
510
dena_tech
0
150
nisshii0313
1
170
1027kg
0
200
miyake
1
440
karamem0
1
780
inductor
1
140
lancers_pr
4
1.5k
udonyuya
1
550
masakazu
0
180
shirayanagiryuji
1
280
Featured
See All Featured
bkeepers
321
53k
3n
163
22k
ddemaree
273
31k
chriscoyier
145
20k
ufuk
56
5.4k
erikaheidi
14
4.3k
orderedlist
PRO
328
36k
lynnandtonic
272
16k
malarkey
119
16k
morganepeng
93
14k
samlambert
237
10k
jacobian
255
20k
Transcript
Pybind11でC++とPythonの いいとこ取りをする 2020/09/13 OSK 9月LT会 @yumcyawiz
Motivation Pythonはnumpyとかmatplotlibとか色々あって便利!
Motivation だけど複雑な計算を実装すると遅い・・
Motivation 一方でC++は計算早いけど、可視化とか不便・・
Motivation C++で計算を実装して、Pythonで可視化できないか?
None
• C++・Python間で互いのデータ型・関数を扱えるように するC++のHeader Onlyライブラリ • STLのデータ型もサポート • numpyのデータ型も扱える
Usage - Setup
Project Setup • 今回はC++側でMyLibという名 前の静的ライブラリを作成 • Python側でMyLibを呼び出せる ようにしたい
Project Setup - CMake • CMakeを使ってpybind11を導入 • Python Bindingをbinding.cppに 記述
• pybind11_add_moduleで binding.cppをソースに指定
Project Setup - Build • ビルドするとMyLib.*.soが生成 される • Python Scriptと同じディレクト
リに置けばimport Mylibできる
Usage - Function
Function mylib.cpp binding.cpp Binding.cppにPython Bindingを記述していく
Function binding.cpp Python側から呼び出せる test.py
Function – default argument binding.cpp 名前付き引数&デフォルト引数も設定可能 mylib.h
Function – reference test.py 参照型も基本的には問題なく使える ただしstr, bool, intなどPython側でImmutableな型 は関数内の変更が反映されない mylib.cpp
0
Usage - Class
Class Vec3クラスをPythonから使えるようにする mylib.h binding.cpp test.py <MyLib.Vec3 object at 0x7fb66ccd8f30>
Class - member メンバ変数へのアクセス 関数の時と同様にバインドを作成できる binding.cpp test.py
Class - print printでVec3の中身を表示 __repr__を定義する binding.cpp test.py (1.000000, 2.000000, 3.000000)
Class - element 要素アクセスしたい場合 __getitem__を定義する binding.cpp test.py 2
Class - numpy Vec3をnumpy arrayとして読み込めるようにしたい Buffer Protocolを利用することで可能 binding.cpp test.py [2.
4. 6.]
Reference 紹介したコードは以下のrepoで公開してます https://github.com/yumcyaWiz/pybind11_tutorial
Application
LensSim • Ray Tracingによって写真レンズの性能評価・映り方のシミュ レーションを行うツール
LensSim C++ • レンズの読み込み • レイトレーシング • 各種性能計算 • IBLによるレンダリング
Python • 可視化(matplotlib) 複雑な計算を実装し、ライブラリ化 可視化周り
LensSim – Optical Path Diagram Python matplotlibを用いて光路図を表示する C++
LensSim – Exit Pupil Plot Python matplotlibを用いて射出瞳を表示する C++
Reference LensSimは以下のrepoで公開してます https://github.com/yumcyaWiz/LensSim
Thank you for listening!