# Remplissage par cercles (circle packing) — extension Inkscape
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Extension Inkscape 1.x qui remplit la surface d'une forme fermée avec des cercles
non chevauchants, selon la technique du *greedy random circle packing* : des points
sont tirés au hasard dans la forme, et sur chacun on place le plus grand cercle
possible qui ne déborde pas du contour et ne touche aucun cercle déjà posé.
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## Table of content
- [Fonctionnalités](#fonctionnalités)
- [Installation](#installation)
- [Utilisation](#utilisation)
- [Paramètres](#paramètres)
- [Structure du projet](#structure-du-projet)
- [Développement](#développement)
## Fonctionnalités
- Remplissage de `path`, `rect`, `circle`, `ellipse`, `polygon` (les groupes
sélectionnés sont explorés pour en extraire les formes ; `line` et `polyline`
sont ignorées)
- Forme déposée au choix : cercle (par défaut) ou **forme personnalisée** — le motif
est le dernier objet sélectionné, chaque copie étant mise à l'échelle pour
tenir dans le disque calculé, orientée au hasard et stylée comme le motif
- Gestion des trous : les sous-chemins internes sont exclus (règle pair-impair)
- Rayons minimal et maximal réglables, écart entre cercles (*gap*) et marge
intérieure au contour, exprimés dans l'unité de votre choix
- Les cercles héritent du style (fond, contour) de la forme source
- Résultat placé dans un groupe nommé « Circle packing » ; forme d'origine
conservée par défaut
- Transformations respectées : le groupe généré annule celle de son parent
- Graine aléatoire pour un résultat reproductible
- Cercles ordonnés de proche en proche (chaîne du plus proche voisin) : les logiciels
de découpe laser qui suivent l'ordre du document minimisent leurs déplacements à vide
- Grille de hachage spatial : des dizaines de milliers de tentatives restent rapides
- Script de déploiement PowerShell (installation, mise à jour, désinstallation)
## Installation
Aucune dépendance externe : l'extension utilise `inkex`, fourni avec Inkscape.
### Windows — script de déploiement
Inkscape fermé, depuis le dossier du projet :
```powershell
.\deploy.ps1 # copie vers %APPDATA%\inkscape\extensions\circlePacking
.\deploy.ps1 -Uninstall # retire le sous-dossier de l'extension
.\deploy.ps1 -Force # passe outre le contrôle « Inkscape ouvert »
.\deploy.ps1 -FolderName 'mes-cercles' -ExtensionsDir 'D:\autre\chemin'
```
Le script crée le sous-dossier, remplace les fichiers existants, nettoie le
`__pycache__` obsolète et supprime les traces d'une ancienne installation posée
à plat à la racine des extensions. Redémarrer Inkscape ensuite.
### Installation manuelle
Copier `circle_packing.inx`, `circle_packing.py` et `packing_core.py` dans un
sous-dossier (par exemple `circlePacking`) du dossier des extensions utilisateur,
puis redémarrer Inkscape :
- Windows : `%APPDATA%\inkscape\extensions`
- Linux : `~/.config/inkscape/extensions`
- macOS : `~/Library/Application Support/org.inkscape.Inkscape/config/inkscape/extensions`
Inkscape explore récursivement ce dossier ; les trois fichiers doivent rester
ensemble, `circle_packing.py` important `packing_core.py`.
## Utilisation
1. Sélectionner une ou plusieurs formes fermées.
2. **Extensions → AlexDesign → Remplissage par cercles (circle packing)…**
3. Régler les paramètres, puis **Appliquer**.
### Remplir avec une forme personnalisée
Une extension Inkscape n'a pas accès au presse-papiers : la forme copiée doit
d'abord être collée dans le document.
1. Coller la forme voulue (**Ctrl+V**).
2. Sélectionner les formes à remplir, puis ajouter le motif à la sélection
**en dernier** (**Maj+clic**).
3. Lancer l'extension, choisir « Forme déposée : Forme personnalisée ».
Le dernier objet sélectionné sert de motif et n'est pas rempli ; il reste
en place même si « Conserver la forme d'origine » est décoché. Chaque copie est
mise à l'échelle pour que son cercle circonscrit vaille le rayon calculé — la
garantie de non-chevauchement et de non-débordement est donc conservée — puis
orientée au hasard (reproductible à graine fixée) et stylée comme le motif.
Les motifs très allongés donnent un remplissage plus lâche, leur cercle
circonscrit étant large devant leur surface.
Le fichier `tests/data/shapes.svg` contient quatre cas d'essai : rectangle, cercle,
chemin courbe et chemin avec trou. L'image en tête de ce README en est le rendu
(graine 7, rayons de 0,6 à 12 mm, écart et marge de 0,4 mm, 40 000 tentatives,
forme d'origine supprimée).
Conseils de réglage :
- densité insuffisante → augmenter le nombre de tentatives, réduire le rayon
minimal, l'écart ou la marge
- calcul trop long → réduire le nombre de tentatives ou plafonner le nombre de
cercles
- aucun cercle placé → un message l'indique ; le rayon minimal + la marge dépassent
probablement la largeur de la forme
## Paramètres
| Paramètre | Défaut | Rôle |
|---|---|---|
| Forme déposée | Cercle | Cercle, ou forme personnalisée (dernier objet sélectionné) |
| Rayon minimal | 1.0 | En dessous, le cercle candidat est rejeté |
| Rayon maximal | 20.0 | Taille maximale d'un cercle |
| Écart entre cercles | 0.5 | Distance imposée entre deux cercles voisins |
| Marge intérieure au contour | 0.5 | Distance imposée entre un cercle et le bord |
| Unité | mm | Unité des quatre longueurs ci-dessus (mm, cm, px, pt, in) |
| Nombre de tentatives | 20000 | Plus il est élevé, plus le remplissage est dense (et lent) |
| Nombre maximal de cercles | 5000 | Garde-fou ; 0 = illimité |
| Graine aléatoire | 0 | 0 = aléatoire ; toute autre valeur rend le résultat reproductible |
| Finesse d'échantillonnage | 0.2 | Précision de l'aplatissement des courbes de Bézier |
| Conserver la forme d'origine | oui | Sinon la forme source est supprimée |
Le remplissage greedy atteint typiquement 60 à 75 % de couverture.
## Structure du projet
```
circle_packing.inx Description de la boîte de dialogue Inkscape
circle_packing.py Extension : lecture de la sélection, aplatissement des
chemins, écriture des dans le SVG
packing_core.py Noyau géométrique sans dépendance à inkex
deploy.ps1 Déploiement / désinstallation sous Windows
test_packing.py Tests pytest
tests/data/shapes.svg Formes d'exemple
docs/rendu.png Image de présentation du README (non déployée)
```
API de `packing_core.py` (utilisable seule, hors Inkscape) :
| Fonction | Rôle |
|---|---|
| `rings_bbox(rings)` | Boîte englobante d'un contour |
| `bounding_circle(rings)` | Centre de la bbox et rayon circonscrit — sert à inscrire un motif dans le disque calculé |
| `point_in_rings(x, y, rings)` | Point dans la forme, règle pair-impair |
| `distance_point_segment(px, py, x1, y1, x2, y2)` | Distance point → segment |
| `distance_to_rings(x, y, rings)` | Distance au contour le plus proche |
| `SpatialGrid(cell_size)` | Grille de hachage des cercles posés |
| `order_by_proximity(circles)` | Réordonne en chaîne du plus proche voisin (départ au coin haut-gauche) |
| `pack_circles(rings, min_radius, max_radius, …)` | Boucle de packing, renvoie `[(x, y, r), …]` déjà ordonnés |
Un contour (`rings`) est une liste d'anneaux, chaque anneau étant une liste de
points `(x, y)` fermée implicitement.
## Développement
Le noyau `packing_core.py` ne dépend pas d'Inkscape et se teste avec un Python
standard :
```powershell
python -m venv .venv
.venv\Scripts\activate # Linux/macOS : source .venv/bin/activate
pip install pytest
python -m pytest test_packing.py -q
```
Résultat attendu : **24 passés, 3 ignorés**. Les tests ignorés sont ceux de bout en
bout, sautés quand `inkex` n'est pas importable. Pour les exécuter, ajouter le dossier
des extensions d'Inkscape au `PYTHONPATH` et installer les dépendances d'`inkex`
absentes d'un Python standard :
```powershell
pip install lxml tinycss2 cssselect2 cssselect
$env:PYTHONPATH = 'C:\Program Files\Inkscape\share\inkscape\extensions'
python -m pytest test_packing.py -q # 27 passés
```
Les tests couvrent l'appartenance à une forme trouée, les distances au contour, la
grille spatiale, et les invariants du packing : aucun chevauchement, rayons dans
les bornes, cercles tous intérieurs, reproductibilité à graine fixée. L'ordre de sortie est
comparé à une recherche du plus proche voisin en force brute et à la longueur du parcours
d'un ordre mélangé.
Aucun outil de lint n'est configuré dans le projet ; le code suit PEP 8.