EfficientWordCloud Core / 核心引擎
(English below)
🇨🇳 中文说明
EfficientWordCloud 是本项目的高性能 C++ 核心扩展库。它负责处理最耗时的碰撞检测和空间搜索任务，是生成 4K/8K 超高清词云的基础。
核心技术
- 积分图 (Integral Image)： 使用 O(1) 时间复杂度计算任意矩形区域的像素和。这意味着无论单词多大，碰撞检测的耗时都是恒定的，实现了瞬时检测。
- 螺旋搜索 (Spiral Search)： 替代传统的随机尝试算法，采用“从中心向外”的螺旋扫描策略。这不仅大幅提高了填充率，还将大图生成速度提升了 50-100 倍。
- 空间索引 (Spatial Indexing)： 内部维护一个层级网格，快速剔除无效区域。
依赖说明
- 核心扩展包依赖：
numpy、pillow、matplotlib - 主脚本额外依赖：
pandas（用于wordcloud_generate_hybrid.py读取 Excel）
安装示例：
pip install numpy pillow matplotlib
# 如果你要运行仓库根目录主脚本，再额外安装：
pip install pandas
编译安装
在当前目录下运行以下命令，将在 efficient_wordcloud 文件夹中生成编译好的扩展文件（.so 或 .pyd）：
python3 setup.py build_ext --inplace
性能对比
| 分辨率 | 原版 wordcloud | EfficientWordCloud (Spiral) | 提速 |
|---|---|---|---|
| 1920x1080 | ~2.5s | ~0.05s | 50x |
| 8000x4000 | ~60s+ | ~0.5s | 120x+ |
🇺🇸 English Description
EfficientWordCloud is the high-performance C++ backend for this project. It handles the computationally expensive collision detection and spatial queries, enabling the generation of 4K/8K ultra-HD word clouds.
Key Technologies
- Integral Images: Calculates the sum of pixels in any rectangular area in O(1) time. This allows for instantaneous collision checks regardless of the word size.
- Spiral Search: Replaces the brute-force random sampling with a "Center-Out" spiral heuristic. This significantly improves packing density and boosts performance by 50-100x on large canvases.
- Spatial Indexing: Maintains an internal hierarchical grid to quickly cull invalid regions.
Build & Install
Run the following command in this directory to build the extension in-place (generates .so or .pyd inside efficient_wordcloud folder):
python3 setup.py build_ext --inplace
Performance Comparison
| Resolution | Original Library | EfficientWordCloud (Spiral) | Speedup |
|---|---|---|---|
| 1920x1080 | ~2.5s | ~0.05s | 50x |
| 8000x4000 | ~60s+ | ~0.5s | 120x+ |