O TUS JOURNAL

• П ро IT
• П олезное
• Л айфстайл

П олезное

Графика в Python: Tkinter и Canvas 16 декабря, 2020

В статье рассматривается создание графических интерфейсов с помощью библиотеки Tkinter. Отдельное внимание уделяется виджету Canvas, предназначенному для рисования (draw) в Python.

Tkinter представляет собой графическую кроссплатформенную библиотеку на основе средств Tk. Это свободное ПО, которое включено в стандартную библиотеку языка программирования Python.

В состав Tkinter входит много компонентов. Один из них — Canvas, он же «Холст». Canvas применяется в Python для вывода следующих графических примитивов:

• линий,
• прямоугольников,
• эллипсов,
• текста,
• окон,
• изображений.

Но прежде чем продолжить, следует вкратце рассказать о существующих методах позиционирования элементов.

Позиционирование элементов в Python. Python grid

Для позиционирования элементов, во время работы с Tkinter используют разные методы:

• pack();
• place();
• grid.

Метод grid позволяет поместить элемент в конкретную ячейку условной сетки либо грида. Используется ряд параметров:

• column — это номер столбца, отсчитывается с нуля;
• row — это номер строки, отсчитывается с нуля;
• columnspan — указывает число столбцов, занимаемых элементом;
• rowspan — указывает число строк;
• ipadx и ipady — подразумеваются отступы по горизонтали и вертикали от границ компонента до текста компонента;
• padx и pady — аналогичные отступы, но от границ ячейки грида до границ компонента;
• sticky — определяет выравнивание элемента в ячейке в случае, когда ячейка больше компонента.

Для начала работы с Tkinter библиотеку сначала надо импортировать:

from tkinter import *

Ниже определен грид из девяти кнопок:

Canvas: рисуем линии в Python

Виджет Canvas предоставляет функциональность, с помощью которой разработчик может нарисовать (drawn) графику в Tkinter. Для чего может понадобиться эта графика? К примеру, для получения статистики, создания своих виджетов, отрисовки небольших игр.

Начинать освоение Canvas лучше всего с линий — примитивных геометрических элементов. В Canvas линию с нужным размером можно создать через метод create_line(). Метод mainloop используется для вызова окна виджета.

У create_line() есть параметры — это координаты x и y. Именно они обозначают начальные и конечные точки будущего линейного отрезка. Вот как этот метод рисует (draws) обычную вертикальную линию:

Можно создавать и пунктирную линию — для этого существует опция dash. У этой опции есть собственные значения, помещенные в скобки. В примере это (4, 2).

Что это значит:

• цифра 4 обозначает длину тире (точки) в пикселях;
• цифра 2 отвечает за ширину (width) пустого промежутка, существующего между тире (точками).

Если прописать dash=(1, 1), на выходе получится линия из точек.

Когда рисуешь обычную линию, можно указать в качестве координат несколько конечных точек. Кусочек кода ниже отвечает за отрисовку треугольника — он ведь тоже состоит из простых линий.

В результате весь код отработает следующим образом:

Canvas: рисуем цветные прямоугольники в Python

Цвет — это объект, отображающий комбинацию трех цветов (красного, зеленого, синего — RGB). С помощью кода ниже были нарисованы прямоугольники. Также они были закрашены различными цветами.

Так создается виджет Canvas:

Далее создается прямоугольник, для чего используется create_rectangle(). Здесь надо прописать 4 параметра:

— x;

— y;

— координатное положение верхней левой ограничительной точки (левого верхнего угла);

— координатное положение нижней правой ограничительной точки (нижнего правого угла).

Если есть необходимость, то посредством параметра outline у прямоугольника задается цвет контура. Окрасить всю внутреннюю область можно с помощью параметра fill:

А вот и итоговый результат:

Рисуем сложные формы

Можно без проблем нарисовать круг, овал и прочие фигуры, включая криволинейные. Именно для этой цели и предназначен код ниже:

Благодаря этому коду будут созданы такие геометрические фигуры, как круг, прямоугольник, овал, дуга, многоугольник. Также следует обратить внимание на контур — он окрасится в красный цвет, а заливка будет зеленой. Ширина контура (width) — 2 px.

Сначала создается круг. Для его получения в Python задействуется метод create_oval(). Первые 4 параметра в нем нужны для указания ограничивающих координат. Здесь x и y являются координатами правой нижней и верхней левой точек квадрата, где помещен круг:

Аналогично создается и овал — меняются лишь первые 4 параметра.

Следующий этап — прямоугольник. Нарисованный restangle тоже имеет координатные значения x и y, играющие роль ограничительных точек.

Далее создается дуга. Так как она — это часть круга, то надо указать ограничительные координаты дуги. Ее угол устанавливается посредством параметра start, а размер угла — с помощью параметра extent:

Последнее — это многоугольник. Так как присутствует много углов, надо задействовать специальный метод create_polygon(), позволяющий задать нужное число координатных значений:

Остается посмотреть результат:

Также с помощью Canvas можно без проблем вставлять изображения и рисовать текст (text), используя шрифты разной высоты (height) и стиля (style).

Другие GUI-библиотеки для Python

Кроме библиотеки Tkinter и виджета Canvas, существует и масса других графических библиотек, применяемых для создания рисунков (drawings). Среди них:

• Flexx,
• wxPython,
• PyQt5,
• PyGUI,
• PyGTK и многие другие.

При рисовании обычно применяется каскадный способ: компоненты добавляются поверх друг друга.

Drawing with Turtle

Отдельного упоминания заслуживает модуль Turtle (по аналогии с черепашками Turtles). Этот модуль позволяет создавать на Питоне рисунки и другие графические объекты, включая игры в специальном окне. Для того чтобы приступить к рисованию (drawing), надо сначала присоединить его (импортировать). Делается это одним из 3-х способов:

1) import turtle;

2) from turtle import open as t;

3) from turtle import*.

Drawing with Pygame

Pygame — набор модулей, используемый в тех случаях, когда нужно нарисовать 2D-игру. Также Pygame нередко называют библиотекой/фреймворком. С его помощью создают как компьютерные игры, так и мультимедийные приложения.

Pygame сравнивают с Tkinter, который с помощью своих функций и классов предоставляет языку программирования Python доступ к графической библиотеке Tk.

Если нужны дополнительные детали по теме, смотрите источники ниже:

• https://metanit.com/python/tutorial/9.4.php;
• https://python-scripts.com/tkinter-introduction;
• https://techrocks.ru/2018/04/26/13-python-gui-frameworks/;
• http://www.239.ru/sites/default/files/userdata/urok_4._cherepashya_grafika_v_python.pdf;
• https://docs.python.org/3/library/turtle.html;
• https://python-scripts.com/tkinter-canvas-example.