[译][Tkinter 教程08] Canvas 图形绘制

ivydom 发布于2019-07-30 16:08 / 1588人阅读

摘要：已获原作者授权原系列地址简介为提供了绘图功能其提供的图形组件包括线形圆形图片甚至其他控件控件为绘制图形图表编辑图形自定义控件提供了可能在第一个例子里我们将演示如何画一条直线方法用来绘制一条直线为以整形表示的四个坐标参数这表示所要绘制的直线连

已获原作者授权. 原系列地址: Python Tkinter

简介

Canvas 为 Tkinter 提供了绘图功能. 其提供的图形组件包括线形, 圆形, 图片, 甚至其他控件. Canvas 控件为绘制图形图表, 编辑图形, 自定义控件提供了可能.
在第一个例子里, 我们将演示如何画一条直线. create_line(coords, options) 方法用来绘制一条直线. coords 为以整形表示的四个坐标参数: x₁, y₁, x₂, y₂ . 这表示所要绘制的直线连接了 (x₁, y₁) 和 (x₂, y₂) 这两个点. 除坐标外, 该方法还接受其他可选的 options 参数. 在下面的例子里我们用 options 参数指定颜色为我们网站的主题色: fill=#476042 .
因为是第一个例子, 所以我们尽量做了简化: 创建一个 canvas 对象然后在其上绘制一条水平直线. 这条直线将 canvas 分割为上下两部分.
在传入坐标参数时, y = int(canvas_height / 2) 这种强制转换整形的表达式是没有必要的, 因为 create_line() 方法也接受 float 类型作为坐标参数, float 坐标数值将被自动转为整形. 下面是第一个例子的代码:

from tkinter import *
master = Tk()

canvas_width = 80
canvas_height = 40
w = Canvas(master, 
           width=canvas_width,
           height=canvas_height)
w.pack()

y = int(canvas_height / 2)
w.create_line(0, y, canvas_width, y, fill="#476042")

mainloop()

上述代码在 Python3 下会有如下显示:

使用 create_rectangle(coords, options) 方法可以绘制矩形. coords 参数依然表示两个点的坐标: 第一个点为左上角坐标, 第二个点为右下角坐标.

上面的窗口是由以下示例代码生成的:

from tkinter import *

master = Tk()

w = Canvas(master, width=200, height=100)
w.pack()

w.create_rectangle(50, 20, 150, 80, fill="#476042")
w.create_rectangle(65, 35, 135, 65, fill="yellow")
w.create_line(0, 0, 50, 20, fill="#476042", width=3)
w.create_line(0, 100, 50, 80, fill="#476042", width=3)
w.create_line(150,20, 200, 0, fill="#476042", width=3)
w.create_line(150, 80, 200, 100, fill="#476042", width=3)

mainloop()

下图阐释了上面两个例子中 create_lines() 和 create_rectangle() 这两个方法中, 用到的各个坐标的含义:

绘制文字

接下来我们将说明如何在 canvas 上绘制文字. 我们将直接修改上面的例子以作为新的示例. create_text() 方法用来在 canvas 上绘制文字. 该方法的头两个参数表示所要绘制的文字的坐标. 默认情况下, 文字将以此坐标为中心进行绘制. 当然, 你也可以复写 anchor 属性来改变文字绘制的对齐方式. 比如, anchor = NW 即为指定该点坐标为所绘文字的左上角. text 属性用以指定具体绘制在 canvas 上的文字.

from tkinter import *

canvas_width = 200
canvas_height = 100

colours = ("#476042", "yellow")
box=[]

for ratio in ( 0.2, 0.35 ):
   box.append( (canvas_width * ratio,
                canvas_height * ratio,
                canvas_width * (1 - ratio),
                canvas_height * (1 - ratio) ) )

master = Tk()

w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack()

for i in range(2):
    w.create_rectangle(box[i][0], box[i][1],box[i][2],box[i][3], fill=colours[i])

w.create_line(0, 0,                 # canvas 原点
              box[0][0], box[0][1], # box[0] 的左上角坐标
              fill=colours[0], 
              width=3)
w.create_line(0, canvas_height,     # canvas 的左下角坐标
              box[0][0], box[0][3], # box[0] 的左下角坐标
              fill=colours[0], 
              width=3)
w.create_line(box[0][2],box[0][1],  # box[0] 的右上角坐标
              canvas_width, 0,      # canvas 的右上角坐标
              fill=colours[0], 
              width=3)
w.create_line(box[0][2], box[0][3], # box[0] 的右下角坐标
              canvas_width, canvas_height, # canvas 的右下角坐标
              fill=colours[0], width=3)

w.create_text(canvas_width / 2,
              canvas_height / 2,
              text="Python")
mainloop()

虽然从代码上来看, 我们对之前的例子做了很大的改动, 但其所输出的结果却与前例相差不大, 仅仅在窗口的中间多了一个显示 "Python" 字样的方框:

本例中我们改用变量存储坐标等参数, 这使得改动变的方便. 比如, 要将整个画布的宽高设为 90 * 190, 将 box[0] 的宽高比设为 0.3, 在本例中将很容易做到, 但在之前的例子中却要修改很多代码.
本例运行后显示如下窗口:

绘制 Oval

图形 oval 是一个蛋形的曲线. 它形似椭圆, 但并不是椭圆. 事实上, oval 这个概念没有太明确的定义. 很多不同的曲线都被叫做 oval, 他们都有如下共同点:

都是可微分的简单 (非自相交) 凸闭曲线

他们比椭圆曲线简单

至少有一条对称轴

oval 这个词源自拉丁语中的 ovum, 意为 "蛋", 这很好的描述了它: 一条描述蛋形状的曲线. 一个 oval 由两条半径不同的弧线组成. 下图是一个特殊的 oval:

我们可以使用如下方法在 canvas 中创建一个 oval:

id = C.create_oval ( x0, y0, x1, y1, option, ... )

该方法的返回值为所创建的 oval 对象在当前 canvas 上的 ID.
下面的代码绘制了一个圆心在 (75, 75), 半径为 25 的正圆形:

from tkinter import *

canvas_width = 190
canvas_height =150

master = Tk()

w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack()

w.create_oval(50,50,100,100)

mainloop()

我们可以定义一个专门用来画正圆形的方法:

def circle(canvas, x, y, r):
    id = canvas.create_oval(x-r, y-r, x+r, y+r)
    return id

交互式绘图

我们想要创建一个可在 canvas 上手动绘图的应用, 但 canvas 并未提供画单个点的方法. 我们可以通过绘制小的 oval 图形来解决这个问题:

from tkinter import *

canvas_width = 500
canvas_height = 150

def paint( event ):
   python_green = "#476042"
   x1, y1 = ( event.x - 1 ), ( event.y - 1 )
   x2, y2 = ( event.x + 1 ), ( event.y + 1 )
   w.create_oval( x1, y1, x2, y2, fill = python_green )

master = Tk()
master.title( "Painting using Ovals" )
w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack(expand = YES, fill = BOTH)
w.bind( "", paint )

message = Label( master, text = "Press and Drag the mouse to draw" )
message.pack( side = BOTTOM )
    
mainloop()

绘制多边形

如果要绘制一个多边形, 可以使用 create_polygon(x0, y0, x1, y1, x2, y2, ...) 方法. 至少要传入三个点的坐标才可以绘制一个多边形.
下例用该方法绘制了一个三角形:

from tkinter import *

canvas_width = 200
canvas_height =200
python_green = "#476042"

master = Tk()

w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack()

points = [0,0,canvas_width,canvas_height/2, 0, canvas_height]
w.create_polygon(points, outline=python_green, 
            fill="yellow", width=3)

mainloop()

运行后显示为如下窗口:

或许你在读到这篇教程时圣诞节马上就到了/为时尚早. 这里我们用 Python 和 Tkinter 做一些星星来装点我们的圣诞树. 第一课星星几乎没有用到任何编程技巧:

from tkinter import *

canvas_width = 200
canvas_height =200
python_green = "#476042"

master = Tk()

w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack()

points = [100, 140, 110, 110, 140, 100, 110, 90, 100, 60, 90, 90, 60, 100, 90, 110]

w.create_polygon(points, outline=python_green, 
            fill="yellow", width=3)

mainloop()

上例非常没有技术含量. 如果我们要改变星星的大小或胖瘦, 该怎么办? 上例中我们只能重新指定所有点的坐标, 这种做法乏味且易出错. 因此, 我们用了更多的编程技巧改造了上例. 首先, 我们将星星的绘制放在一个方法体中, 并用星星的原点及两个长度指定星星的具体形状:

经过改造的代码如下:

from tkinter import *

canvas_width = 400
canvas_height =400
python_green = "#476042"

def polygon_star(canvas, x,y,p,t, outline=python_green, fill="yellow", width = 1):
   points = []
   for i in (1,-1):
      points.extend((x,          y + i*p))
      points.extend((x + i*t, y + i*t))
      points.extend((x + i*p, y))
      points.extend((x + i*t, y - i * t))

   print(points)

   canvas.create_polygon(points, outline=outline, 
                         fill=fill, width=width)

master = Tk()

w = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
w.pack()

p = 50
t = 15

nsteps = 10
step_x = int(canvas_width / nsteps)
step_y = int(canvas_height / nsteps)

for i in range(1, nsteps):
   polygon_star(w,i*step_x,i*step_y,p,t,outline="red",fill="gold", width=3)
   polygon_star(w,i*step_x,canvas_height - i*step_y,p,t,outline="red",fill="gold", width=3)

mainloop()

这个例子的运行结果更像一个X形. 很显然, 用逐个指定坐标点的方法绘制这个图形将无比麻烦.

绘制Bitmap

create_bitmap() 方法用来绘制 bitmap. 以下 bitmap 在所有平台上都可用:
"error", "gray75", "gray50", "gray25", "gray12", "hourglass", "info", "questhead", "question", "warning"
下例将这些 bitmap 全部都绘制在一个 canvas 上:

from tkinter import *

canvas_width = 300
canvas_height =80

master = Tk()
canvas = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
canvas.pack()

bitmaps = ["error", "gray75", "gray50", "gray25", "gray12", "hourglass", "info", "questhead", "question", "warning"]
nsteps = len(bitmaps)
step_x = int(canvas_width / nsteps)

for i in range(0, nsteps):
   canvas.create_bitmap((i+1)*step_x - step_x/2,50, bitmap=bitmaps[i])

mainloop()

结果如下:

绘制图片

使用 create_image(x0, x0, options ...) 用来在 canvas 上绘制图片. 该方法不能直接接受图片路径等作为参数, 而是接受一个 PhotoImage 对象作为图片参数. PhotoImage 类用于读取图片, 但其只能读取 GIF 和 PGM/PPM 格式的图片.

from tkinter import *

canvas_width = 300
canvas_height =300

master = Tk()

canvas = Canvas(master, 
           width=canvas_width, 
           height=canvas_height)
canvas.pack()

img = PhotoImage(file="rocks.ppm")
canvas.create_image(20,20, anchor=NW, image=img)

mainloop()

上面的代码运行后输出如下窗口:

小练习

编写一个方法绘制一个棋盘: checkered(canvas, line_distance), 其中: "canvas" 即 Canvas 对象, 棋盘在其上绘制; "line_distance" 为线间距.

代码如下:

from tkinter import *

def checkered(canvas, line_distance):
   # vertical lines at an interval of "line_distance" pixel
   for x in range(line_distance,canvas_width,line_distance):
      canvas.create_line(x, 0, x, canvas_height, fill="#476042")
   # horizontal lines at an interval of "line_distance" pixel
   for y in range(line_distance,canvas_height,line_distance):
      canvas.create_line(0, y, canvas_width, y, fill="#476042")


master = Tk()
canvas_width = 200
canvas_height = 100 
w = Canvas(master, 
           width=canvas_width,
           height=canvas_height)
w.pack()

checkered(w,10)

mainloop()

上面的代码运行后输出如下窗口:

全系列:
[译][Tkinter 教程01] 入门: Label 控件
[译][Tkinter 教程02] Message 控件
[译][Tkinter 教程03] Button 控件
[译][Tkinter 教程04] Variable 类
[译][Tinkter 教程05] Radiobutton 控件
[译][Tkinter 教程06] Checkbox 控件
[译][Tkinter 教程07] Entry 控件
[译][Tkinter 教程08] Canvas 图形绘制
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[译][Tkinter 教程10] Text 控件
[译][Tkinter 教程11] 对话框和消息框
[译][Tkinter 教程12] 布局管理 (Pack Place Grid)
[译][Tkinter 教程13] Mastermind 游戏
[译][Tkinter 教程14] menu 菜单
[译][Tkinter 教程15] event 事件绑定

译者水平有限, 如有疏漏, 欢迎指正.
已获得原作者授权. 原文地址: Canvas Widgets

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