智能家居系统

在一个高科技的智能家居系统中，有一个名为“智能画框”的设备，它能够根据用户的手势来切换展示不同的艺术画作。这个智能画框内置了一个摄像头和一个显示屏，能够捕捉用户的手势并通过预先设定的算法识别特定的手势来切换画作。

智能画框的软件系统需要实现以下功能：

1. 从在线画廊下载指定的画作图片。
2. 将下载的画作显示在画框的显示屏上。
3. 识别用户的手势，根据手势切换到下一幅画作。

算法题

问题： 设计一个算法，实现智能画框的画作切换功能。算法需要完成以下任务：

• 从给定的URL列表中下载画作图片，并保存到本地指定目录。
• 显示当前选中的画作图片。
• 识别特定的“下一页”手势，并在识别成功后切换到下一幅画作。

输入：

• gallery_urls：一个包含画作图片URL的列表。
• target_dir：保存画作图片的本地目录路径。
• initial_display：初始显示的画作索引，默认为0。
• gesture_path：手势识别使用的图片路径。

输出：

• 一个函数，模拟智能画框的画作切换功能。

要求：

• 如果本地目录不存在，需要创建它。
• 画作图片需要按照下载顺序命名，例如 painting_1.jpg, painting_2.jpg 等。
• 手势识别成功后，显示下一幅画作，如果已经是最后一幅，则循环回到第一幅。

答案代码

from xgoedu import XGOEDU
import os
import requests

def download_paintings(gallery_urls, target_dir):
    if not os.path.exists(target_dir):
        os.makedirs(target_dir)
    for index, url in enumerate(gallery_urls):
        filename = f"painting_{index + 1}.jpg"
        target_path = os.path.join(target_dir, filename)
        try:
            r = requests.get(url)
            if r.status_code == 200:
                with open(target_path, 'wb') as f:
                    f.write(r.content)
        except Exception as e:
            print(f"An error occurred while downloading: {e}")

def display_current_painting(target_dir, index):
    filename = f"painting_{index + 1}.jpg"
    target_path = os.path.join(target_dir, filename)
    edu = XGOEDU()
    edu.lcd_picture(target_path)

def switch_to_next_painting(target_dir, current_index, gallery_count):
    next_index = (current_index + 1) % gallery_count
    display_current_painting(target_dir, next_index)
    return next_index

def smart_frame(gallery_urls, target_dir, initial_display=0):
    download_paintings(gallery_urls, target_dir)
    current_index = initial_display
    display_current_painting(target_dir, current_index)

    # 模拟手势识别过程
    while True:
        gesture_recognized = True  # 假设手势已被识别
        if gesture_recognized:
            current_index = switch_to_next_painting(target_dir, current_index, len(gallery_urls))

# 示例使用
gallery_urls = [
    'http://example.com/painting1.jpg',
    'http://example.com/painting2.jpg',
    'http://example.com/painting3.jpg'
]
target_dir = '/home/pi/xgoPictures'
smart_frame(gallery_urls, target_dir)

注意： 这个代码是一个模拟示例，实际的手势识别过程需要更复杂的逻辑和可能的硬件支持。此外，XGOEDU 类和 edu.lcd_picture 方法是假设存在的，实际应用中需要替换为相应的库和方法。