🧱 LegoLab

LegoLab est un ensemble d'outils Python permettant de créer des œuvres artistiques à partir de briques LEGO. Le projet s'appuie sur l'API Rebrickable pour récupérer en temps réel les pièces et couleurs disponibles dans le catalogue LEGO officiel.

📋 Table des matières

Sous-projets
Roadmap
Prérequis
Installation
Configuration
Package data
API Rebrickable
Licence

🎯 Sous-projets

1. Lego Mosaic

Transformez n'importe quelle photo en tableau LEGO en approximant les couleurs de chaque pixel vers les couleurs de briques réellement disponibles.

Fonctionnalités prévues :

Import d'une image (JPG, PNG)
Choix de la taille de grille parmi les formats officiels LEGO
Approximation colorimétrique configurable
Faire un fichier LDraw
Export de la liste des pièces nécessaires

2. My Own BrickHead

Créez une BrickHead personnalisée à partir de photos d'une personne. Le programme analyse les proportions du visage, des cheveux, des vêtements, etc.

Fonctionnalités prévues :

Analyse de photos (visage, cheveux, habits)
Génération du visuel 3D de la BrickHead
Export de la liste de pièces complète
Génération de la notice de montage

Roadmap

Le développement suit 4 phases. Chaque phase produit un livrable fonctionnel.

Phase 0 — Fondations (package `data/`) ✅

Objectif : centraliser l'accès aux données LEGO pour tous les sous-projets.

Tâche	Statut
Client HTTP Rebrickable (auth, throttle, pagination)	✅
Moteur de cache JSON local avec expiration	✅
Catalogue des couleurs LEGO (fetch, cache 7j, modèle `Color`)	✅
Recherche de pièces, détails, couleurs par pièce	✅
Estimation de prix + liens marchands (BrickLink, BrickOwl)	✅
Fonction `find_closest_color(r, g, b)` (distance RGB)	✅

Phase 1 — Lego Mosaic 🎨

Objectif : transformer une image en mosaïque LEGO avec notice de montage.

Étape 1.1 — Traitement d'image

Tâche	Dépendance	Statut
Charger une image (JPG, PNG)	`Pillow`	✅
Redimensionner selon la grille choisie (ex: 48×48, 32×32)	`Pillow`	✅
Quantification des couleurs → palette LEGO	`data.colors` + K-means (`scikit-learn`)	✅
Aperçu de la mosaïque (rendu pixel-art)	`Pillow` ou `matplotlib`	✅

Étape 1.2 — Mapping vers les pièces LEGO

Tâche	Dépendance	Statut
Mapper chaque pixel → couleur LEGO la plus proche	`data.find_closest_color`	✅
Choisir le type de pièce (plate 1×1, tile 1×1, ou d'autre taille pour l'optimisation des pieces)	`data.parts`	✅
Générer la BOM (Bill of Materials / liste de pièces)	`data.prices`	✅
Estimer le coût total du projet	`data.estimate_cost`	✅

Étape 1.3 — Export LDraw & notice

Tâche	Dépendance	Statut
Générer un fichier `.ldr` (format LDraw)	`pyldraw`	⬜
Visualisation 3D (optionnel, via LDView ou Studio 2.0)	externe	⬜
Notice de montage : rendu couche par couche en images	`Pillow` / `matplotlib`	⬜
Export PDF via LPub3D (optionnel)	LPub3D (externe)	⬜
Export PDF de la notice (alternatif)	`reportlab` ou `matplotlib`	⬜

Phase 2 — My Own BrickHead 🧑‍🎨

Objectif : générer une BrickHead personnalisée à partir de photos.

Étape 2.1 — Analyse du visage

Tâche	Dépendance	Statut
Détection de visage dans la photo	`OpenCV` + Haar Cascade ou `MediaPipe`	⬜
Extraction des zones : peau, cheveux, yeux, bouche	`MediaPipe Face Mesh`	⬜
Extraction des couleurs dominantes par zone	K-means (`scikit-learn`)	⬜
Mapping couleurs dominantes → couleurs LEGO	`data.find_closest_color`	⬜

Étape 2.2 — Génération du modèle BrickHead

Tâche	Dépendance	Statut
Template BrickHead paramétrique (grille 3D voxels)	NumPy	⬜
Placement des couleurs sur le template (peau, cheveux, habits)	—	⬜
Choix automatique des briques selon la géométrie	`data.parts`	⬜
Rendu visuel 3D en voxels	`matplotlib` (3D) ou export LDraw	⬜

Étape 2.3 — Export et notice

Tâche	Dépendance	Statut
Export fichier `.ldr` (LDraw) de la BrickHead	`pyldraw`	⬜
Génération BOM + estimation de prix	`data.prices`	⬜
Notice de montage étape par étape (couche par couche)	`Pillow` / `reportlab`	⬜
Export PDF via LPub3D (optionnel)	LPub3D (externe)	⬜
Export PDF de la notice (alternatif)	`reportlab` ou `matplotlib`	⬜

Phase 3 — Améliorations ✨

Tâche	Projet	Priorité
Amélioration colorimétrique (distance CIE-Lab au lieu de RGB)	Commun	Moyenne
Support des plates 1×2, 1×3, 1×4 pour optimiser la mosaïque	Mosaic	Moyenne
Détection du style vestimentaire (T-shirt, costume, etc.)	BrickHead	Basse
Interface web locale simple (upload photo → résultat)	Commun	Basse
Compatibilité directe BrickLink Studio (.io)	Commun	Basse

Technologies retenues

Catégorie	Outil	Rôle
Données LEGO	API Rebrickable + cache local	Couleurs, pièces, prix
Traitement image	Pillow, OpenCV	Chargement, redim, détection visage
Analyse couleurs	scikit-learn (K-means)	Quantification, couleurs dominantes
Analyse visage	MediaPipe Face Mesh	Segmentation zones du visage
Modélisation 3D	NumPy (voxels)	Template BrickHead paramétrique
Export LEGO	`pyldraw` (format LDraw .ldr)	Génération programmatique de modèles LDraw
Instructions	LPub3D (externe)	Génération de notices PDF depuis un fichier .ldr
Notice/PDF	Pillow, matplotlib, reportlab	Rendu couche par couche

Écarté volontairement : Flask/FastAPI (pas de serveur nécessaire), Flutter/React Native (pas d'appli mobile), U-Net/Mask R-CNN (surdimensionné), Three.js (on reste en Python), bricknil (pilotage moteurs LEGO Powered Up, hors sujet).

🀽 Prérequis

Outil	Version	Description
Python	≥ 3.10	Langage principal
pip	≥ 22.0	Gestionnaire de paquets Python
Git	≥ 2.30	Versionnement du code
Compte Rebrickable	—	Gratuit — nécessaire pour obtenir une clé API

Dépendances Python

Paquet	Rôle	Phase
`requests`	Requêtes HTTP vers l'API Rebrickable	0 ✅
`python-dotenv`	Chargement des variables d'environnement	0 ✅
`pyldraw`	Génération de fichiers LDraw (.ldr) en Python	1–2
`Pillow`	Chargement, redimensionnement et rendu d'images	1
`numpy`	Manipulation de tableaux / grilles de voxels	1
`scikit-learn`	K-means pour quantification des couleurs	1
`matplotlib`	Aperçu mosaïque, rendu 3D voxels	1–2
`opencv-python`	Détection de visage, traitement image avancé	2
`mediapipe`	Face Mesh – segmentation zones du visage	2
`reportlab`	Génération de notices PDF	1–2

🚀 Installation

# 1. Cloner le dépôt
git clone https://github.com/<votre-utilisateur>/LegoLab.git
cd LegoLab

# 2. Créer un environnement virtuel (recommandé)
python -m venv venv
source venv/bin/activate        # Linux / macOS
venv\Scripts\activate           # Windows

# 3. Installer les dépendances
pip install -r requirements.txt²

⚙️ Configuration

Créer un compte gratuit sur rebrickable.com
Accéder à la page API : rebrickable.com/api/
Générer une clé API
Copier le template et renseigner la clé :

cp .env.example .env

Puis éditer .env :

REBRICKABLE_API_KEY=votre_clé_ici

📦 Package `data` – Utilisation

Le package data/ centralise tous les accès à l'API Rebrickable. Les sous-projets n'appellent jamais l'API directement.

Import rapide

from data import get_colors, find_closest_color, search_parts, estimate_cost

Couleurs

from data import get_colors, find_closest_color, get_color_by_name

# Toutes les couleurs (cache auto 7 jours)
colors = get_colors()

# Trouver la couleur LEGO la plus proche d'un pixel
closest = find_closest_color(200, 50, 30)  # RGB
print(closest[0])  # → Dark Red #720E0F [id=320]

# Recherche par nom
red = get_color_by_name("Red")
print(red.hex, red.rgb_tuple)  # → #C91A09 (201, 26, 9)

Pièces

from data import search_parts, get_part_colors, get_parts_by_nums

# Recherche
results = search_parts("brick 2x4")

# Couleurs dispo pour une pièce (cache 30 jours)
colors = get_part_colors("3001")
for c in colors:
    print(f"{c.color_name} #{c.color_rgb} – {c.num_sets} sets")

# Batch : plusieurs pièces en un seul appel
parts = get_parts_by_nums(["3001", "3002", "3003"])

Estimation de prix

from data import estimate_cost, get_price_links

# Liens marchands pour une pièce
links = get_price_links("3001", color_id=5)
print(links.bricklink_url)

# Estimation du coût d'un projet
cost = estimate_cost([("3001", 100), ("3003", 50)])
print(f"Coût estimé : {cost['total_eur']} €")

Cache

Les données sont stockées automatiquement dans data/cache/ :

Donnée	Fichier cache	Durée
Couleurs LEGO	`colors.json`	30 jours
Couleurs par pièce	`part_colors_<num>.json`	30 jours
Catégories	`part_categories.json`	30 jours

Pour forcer un rafraîchissement :

from data import refresh_colors
refresh_colors()  # re-télécharge depuis l'API

🔧 Pipeline LDraw → Instructions

Le projet utilise le format LDraw (.ldr) comme format pivot pour l'export des modèles LEGO. Deux chemins sont possibles pour générer des instructions de montage :

Python (pyldraw)          LPub3D (externe)
┌────────────┐     ┌──────────────────────────┐
│ Modèle     │     │ 1. Ouvrir le .ldr        │
│ → Piece()  │     │ 2. Configurer les steps   │
│ → Vector() │ ──▶ │ 3. Générer les images     │
│ → .ldr     │     │ 4. Export PDF             │
└────────────┘     └──────────────────────────┘

Outil	Type	Rôle
`pyldraw`	Lib Python	Génération programmatique de fichiers `.ldr` (pièces, couleurs, positions)
LPub3D	App externe	Génération de notices de montage PDF à partir d'un `.ldr`
LDView	App externe	Visualisation 3D d'un modèle `.ldr` (optionnel)
BrickLink Studio 2.0	App externe	Édition / rendu 3D avancé (optionnel)

Exemple de génération LDraw avec `pyldraw`

from ldraw.pieces import Piece
from ldraw.geometry import Vector, Identity
from ldraw.library.colours import Red, Blue

# Placer une brique 2×4 rouge à l'origine
print(Piece(Red, Vector(0, 0, 0), Identity(), "3001"))
# Placer une brique 2×4 bleue au-dessus
print(Piece(Blue, Vector(0, -24, 0), Identity(), "3001"))

Note : pyldraw nécessite la bibliothèque de pièces LDraw, téléchargée automatiquement au premier import.

🌐 API Rebrickable

Ce projet utilise l'API REST v3 de Rebrickable.

Endpoints utilisés :

Endpoint	Description
`GET /lego/colors/`	Liste de toutes les couleurs
`GET /lego/parts/`	Recherche de pièces
`GET /lego/parts/{part_num}/`	Détails d'une pièce
`GET /lego/parts/{part_num}/colors/`	Couleurs disponibles pour une pièce
`GET /lego/part_categories/`	Catégories de pièces

Limites : 1 requête/seconde (gestion automatique du rate-limiting intégrée).

📄 Licence

Ce projet est distribué sous licence MIT. Voir le fichier LICENSE pour plus de détails.

_{LEGO® est une marque déposée du groupe LEGO. Ce projet n'est ni affilié ni approuvé par LEGO.}

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 15 Commits
data		data
img		img
src		src
test		test
.env.example		.env.example
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md
main.py		main.py
requirements.txt		requirements.txt

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