Python交互式图形编程的实现

Python  /  管理员 发布于 7年前   243

一、

1、图形显示

• 图素法
• 像素法
• 图素法---矢量图：以图形对象为基本元素组成的图形，如矩形、 圆形
• 像素法---标量图：以像素点为基本单位形成图形

2、图形用户界面：Graphical User Interface，GUI

• Tkinter---Python 标准GUI
• Graphics---基于Tkinter扩展图形库
• Turtle---python内置的图形库。

3、安装graphics库

安装在D:\Python3\Lib\site-packages，网址http://mcsp.wartburg.edu/zelle/python/graphics.py

4、graphics库

（1）创建图形窗口

图形窗口

点（像素）的集合

GraphWin对象尺寸默认值：高200像素，宽200像素。

参考坐标系

• n Graphics\Tkinter
• n 点(0,0)表示屏幕左上角
• n X轴正方向为从左到右
• n Y轴正方向为从上到下。
• n 默认窗口大小为200*200
  

简洁形式

（2）点

移动点

move(x，y)方法
清除原来点的图像，并在新位置重新绘制
两个数字参数：x，y

（2）圆

from graphics import *win=GraphWin()leftEye=Circle(Point(80,80),5)leftEye.setFill("yellow")leftEye.setOutline("red")rightEye=leftEyerightEye.move(40,0)leftEye.draw(win)rightEye.draw(win)

左眼右眼重叠了，说明，移动后原来的图就不存在了。

from graphics import *win=GraphWin()leftEye=Circle(Point(80,80),5)leftEye.setFill("yellow")leftEye.setOutline("red")rightEye=Circle(Point(120,80),5)rightEye.setFill("yellow")rightEye.setOutline("red")leftEye.draw(win)rightEye.draw(win)

（3）face

from graphics import *win=GraphWin()face=Circle(Point(100,95),50)leftEye=Circle(Point(80,80),5)leftEye.setFill("yellow")leftEye.setOutline("red")rightEye=Circle(Point(120,80),5)rightEye.setFill("yellow")rightEye.setOutline("red")mouth=Line(Point(80,110),Point(120,110))face.draw(win)mouth.draw(win)leftEye.draw(win)rightEye.draw(win)

5、交互式图形接口

图形用户界面（图形用户接口），
n 采用图形方式显示的计算机操作用户界面
n 用于程序的输入和输出
n 事件驱动

Graphics模块
n 隐藏了底层事件的处理机制，
n 提供了获得用户在窗口中的输入
n 捕捉鼠标点击
n 处理文本输入

（1）捕捉鼠标点击

from graphics import *def main():  win=GraphWin("Click me")#标题栏名  for i in range(10):    p=win.getMouse()    print("you click at:",p.getX(),p.getY())if __name__=="__main__":  main()

(2)四边形

from graphics import *def main():  win=GraphWin("draw a polygon",500,500)#标题栏名  win.setCoords(0,0,500,500)#变换坐标，左下角和右上角  message=Text(Point(250,50),"click on four points")#下面中心位置  message.draw(win)    #获取四个点  p1=win.getMouse()  p1.draw(win)  p2=win.getMouse()  p2.draw(win)  p3=win.getMouse()  p3.draw(win)  p4=win.getMouse()  p4.draw(win)  #顺次画出闭合图形  polygon=Polygon(p1,p2,p3,p4)  polygon.setFill("red")  polygon.setOutline('black')  polygon.draw(win)  message.setText('click anywhere to quit')  win.getMouse()  if __name__=="__main__":  main()

6、温度转换界面

（1）输入窗口

from graphics import * win = GraphWin("Celsius Converter", 400, 300)#载入界面，标题栏win.setCoords(0.0, 0.0, 3.0, 4.0)#按比例转换坐标# 绘制接口Text(Point(1,3), " Celsius Temperature:").draw(win)#输入文字Text(Point(1,1), "Fahrenheit Temperature:").draw(win)input= Entry(Point(2,3),5)#前面是位置，后面是宽度,可以写数字input.setText("0.0")input.draw(win)

Entry输入可以让用户自己输入内容，setText()是填充入内容，用户可以修改。

（2）完整代码

from graphics import * win = GraphWin("Celsius Converter", 400, 300)#载入界面，标题栏win.setCoords(0.0, 0.0, 3.0, 4.0)#按比例转换坐标# 绘制接口Text(Point(1,3), " Celsius Temperature:").draw(win)#输入文字Text(Point(1,1), "Fahrenheit Temperature:").draw(win)input= Entry(Point(2,3),5)#前面是位置，后面是宽度,可以写数字input.setText("0.0")input.draw(win)output = Text(Point(2,1),"")#确定输出位置output.draw(win)button = Text(Point(1.5,2.0),"Convert It")#按钮字样button.draw(win)Rectangle(Point(1,1.5), Point(2,2.5)).draw(win)#长方形# 等待鼠标点击win.getMouse()# 转换输入celsius = eval(input.getText())#得到你的输入值，getText()fahrenheit = 9.0/5.0 * celsius + 32.0# 显示输出，改变按钮output.setText(fahrenheit)#输出温度值,setText()button.setText("Quit")# 等待响应鼠标点击，退出程序win.getMouse()win.close()

体会Text和Entry的区别，前者只能由程序输入内容，后者可以在图形界面输入内容；两者都是用getText()获取内容，用setText()展示内容。

三、tkinter库

7、创建GUI程序的基本步骤为:
n 导入Tk模块.
n 创建GUI应用程序的主窗口.
n 添加控件或GUI应用程序.
n 进入主事件循环，等待响应用户触发事件

15种常见的 Tk 控件
Button, Canvas, Checkbutton, Entry, Frame, Label,
Listbox, Menubutton, Menu, Message， Radiobutton,
Scale Scrollbar, Text, Toplevel, Spinbox
PanedWindow, LabelFrame, tkMessageBox

共同属性
n Dimensions ：尺寸
n Colors：颜色
n Fonts：字体
n Anchors：锚
n Relief styles：浮雕式
n Bitmaps：显示位图
n Cursors：光标的外形

（1）界面布局
n Tkinter三种几何管理方法
n pack()
n grid()
n place()

创建GUI应用程序窗口代码模板

from tkinter import *tk=Tk()label=Label(tk,text="welcome to python Tkinter")#标签button=Button(tk,text="click me")#按钮label.pack()button.pack()tk.mainloop()

（2）响应用户事件示例

from tkinter import *def processOK():    print("OK button is clicked")#点击之后会在idle中显示def processCancel():    print("cancel button is clicked")def main():    tk=Tk()    btnOK=Button(tk,text="OK",fg="red",command=processOK)#文本，字体颜色，和点击评论，并没有标定具体位置，    btnCancel=Button(tk,text="cancel ",bg="yellow",command=processCancel)    btnOK.pack()    btnCancel.pack()    tk.mainloop()if __name__=="__main__":    main()

（3）显示文字、图片、绘制图形

from tkinter import *def main():    tk=Tk()    canvas=Canvas(tk,width=300,height=200)#创建画布，宽和高    canvas.pack()#显示画布    #创建文字，（150,40）中心点，内容，颜色，字体，大小    canvas.create_text(150,40,text="welcome to Tkinter",fill='blue',font=("Times",16))        myImage=PhotoImage(file="python_logo.gif")    #创建图片，只能gif格式，（65，70）左上角坐标    canvas.create_image(65,70,anchor="nw",image=myImage)        canvas.create_rectangle(65,70,240,130)    tk.mainloop()if __name__=="__main__":    main()

(4)控制图形移动的示例

from tkinter import *tk=Tk()canvas=Canvas(tk,width=400,height=400)#创建画布canvas.pack()def moverectangle(event):    if event.keysym=="Up":#获取你点击的键盘内容        canvas.move(1,0,-5)        print(event.keysym)    elif event.keysym=="Down":        canvas.move(1,0,5)        print(event.keysym)    elif event.keysym=="Left":        canvas.move(1,-5,0)        print(event.keysym)    elif event.keysym=="Right":        canvas.move(1,5,0)        print(event.keysym)canvas.create_rectangle(10,10,50,50,fill="red")#画出方块canvas.bind_all("<KeyPress-Up>",moverectangle)#通过键盘，触发函数canvas.bind_all("<KeyPress-Down>",moverectangle)canvas.bind_all("<KeyPress-Left>",moverectangle)canvas.bind_all("<KeyPress-Right>",moverectangle)

四、图形库的应用方法

1、Graphwin对象

一个程序可以定义任意数量的窗体
n GraphWin()
n 默认标题是“Graphics Window”
n 默认大小为200*200

2、图形对象
n 点、 线段、 圆、 椭圆、 矩形、 多边形以及文本
n 默认初始化
n 黑色边框
n 没有被填充

3、图形颜色

Python中颜色由字符串指定
n 很多颜色具有不同深浅
n 红色逐渐加深
n ‘red1' ‘red2' ‘red3' ‘red4

color_rgb(red,green,blue)函数
n 设定颜色数值获得颜色
n 三个参数为0-255范围内的整数
n 返回一个字符串
color_rgb(255,0,0) 亮红色，
color_rgb(130,0,130) 中度洋红色

from graphics import * def convert(input):  celsius = eval(input.getText())  # 输入转换  fahrenheit = 9.0/5.0 * celsius + 32  return fahrenheit #颜色变化算法def colorChange(win,input):  cnum = eval(input.getText())  weight =cnum / 100.0  newcolor =color_rgb(int(255*weight),int(66+150*(1-weight)),int(255*(1-weight)))#算法核心  win.setBackground(newcolor)  def main():  win = GraphWin("Celsius Converter", 400, 300)  win.setCoords(0.0, 0.0, 3.0, 4.0)    # 绘制输入接口，三行提示  Text(Point(1,3),     " Celsius Temperature:").draw(win)  Text(Point(2,2.7),     " (Please input 0.0-100.0 )").draw(win)  Text(Point(1,1),     "Fahrenheit Temperature:").draw(win)    input = Entry(Point(2,3), 5)  input.setText("0.0")  input.draw(win)    output = Text(Point(2,1),"")  output.draw(win)    button = Text(Point(1.5,2.0),"Convert It")  button.draw(win)    rect = Rectangle(Point(1,1.5), Point(2,2.5))  rect.draw(win)  # 等待鼠标点击  win.getMouse()  print(win.getMouse())  result = convert(input)  # 转换输入  output.setText(result)  # 显示输出   # 改变颜色  colorChange(win,input)  # 改变按钮字体  button.setText("Quit")  # 等待点击事件，退出程序  win.getMouse()  win.close() if __name__ == '__main__':  main()

五、turtle库

Turtle 库
n Python内置图形化模块

from turtle import *def main():    pensize(3)    penup()    goto(-200,-50)    pendown()    begin_fill()    color("red")    circle(40,steps=3)    end_fill()    pensize(3)    penup()    goto(-100,-50)    pendown()    begin_fill()    color("green")    circle(40,steps=4)    end_fill()    pensize(3)    penup()    goto(0,-50)    pendown()    begin_fill()    color("blue")    circle(40,steps=5)    end_fill()    pensize(3)    penup()    goto(100,-50)    pendown()    begin_fill()    color("yellow")    circle(40,steps=6)    end_fill()    pensize(3)    penup()    goto(200,-50)    pendown()    begin_fill()    color("purple")    circle(40)    end_fill()    color("green")    penup()    goto(-100,50)    pendown()    write(("cool colorful shapes"),       font=("Times",18,"bold"))    hideturtle()    if __name__=="__main__":    main()

六、tkinter库的聊天界面

（1）

from tkinter import *import time def main():  def sendMsg():#发送消息  strMsg = '我:' + time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",     time.localtime()) + '\n '  txtMsgList.insert('0.0', strMsg, 'greencolor')#END,文本结尾，也即开头。后面是标签名称  txtMsgList.insert('0.0', txtMsg.get('0.0', END))#"0.0",文本开头  txtMsg.delete('0.0', END)    def cancelMsg():#取消消息  txtMsg.delete('0.0', END)  def sendMsgEvent(event): #发送消息事件  if event.keysym == "Up":   sendMsg()  #创建窗口  t = Tk() t.title('与python聊天中')     #创建frame容器 frmLT = Frame(width=500, height=320, bg='white') frmLC = Frame(width=500, height=150, bg='white') frmLB = Frame(width=500, height=30) frmRT = Frame(width=200, height=500)   #创建控件 txtMsgList = Text(frmLT) txtMsgList.tag_config('greencolor', foreground='red')#创建tag,    #"greencolor"是名称，后面是颜色 txtMsg = Text(frmLC); txtMsg.bind("<KeyPress-Up>", sendMsgEvent) btnSend = Button(frmLB, text='发 送', width = 8, command=sendMsg) btnCancel = Button(frmLB, text='取消', width = 8, command=cancelMsg) imgInfo = PhotoImage(file = "python_logo.gif") lblImage = Label(frmRT, image = imgInfo) lblImage.image = imgInfo  #窗口布局columnspan选项可以指定控件跨越多列显示， #而rowspan选项同样可以指定控件跨越多行显示。 frmLT.grid(row=0, column=0, columnspan=2, padx=1, pady=3) frmLC.grid(row=1, column=0, columnspan=2, padx=1, pady=3) frmLB.grid(row=2, column=0, columnspan=2) frmRT.grid(row=0, column=2, rowspan=3, padx=2, pady=3) #固定大小 frmLT.grid_propagate(0) frmLC.grid_propagate(0) frmLB.grid_propagate(0) frmRT.grid_propagate(0)   btnSend.grid(row=2, column=0) btnCancel.grid(row=2, column=1) lblImage.grid() txtMsgList.grid() txtMsg.grid()  #主事件循环 t.mainloop() if __name__ == '__main__':  main()

利用grid(),对界面进行布局

tag()设置标签格式（颜色）

time（）输出时间

insert()一定要注意，是从开头插入还是末尾插入，否则就出现了上述的情况，新输入的在上方

更改如下

from tkinter import *import time def main():  def sendMsg():#发送消息  strMsg = '我:' + time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",     time.localtime()) + '\n '  print(strMsg)  txtMsgList.insert(END, strMsg,"greencolor")#插入年月日  txtMsgList.insert(END, txtMsg.get('0.0', END))#输入的内容,0.0表示文本开始  txtMsg.delete('0.0', END)#删除中间刚输入的内容    def cancelMsg():#取消消息  txtMsg.delete('0.0', END)  def sendMsgEvent(event): #发送消息事件:  if event.keysym == "Up":   sendMsg()  #创建窗口  t = Tk() t.title('与python聊天中')     #创建frame容器 frmLT = Frame(width=500, height=320, bg='white') frmLC = Frame(width=500, height=150, bg='white') frmLB = Frame(width=500, height=30) frmRT = Frame(width=200, height=500)   #创建控件 txtMsgList = Text(frmLT) # txtMsgList.tag_config('greencolor', foreground='#008C00')#创建tag txtMsg = Text(frmLC); txtMsg.bind("<KeyPress-Up>", sendMsgEvent) #发送取消按钮和图片 btnSend = Button(frmLB, text='发 送', width = 8, command=sendMsg) btnCancel = Button(frmLB, text='取消', width = 8, command=cancelMsg) imgInfo = PhotoImage(file = "python_logo.gif") lblImage = Label(frmRT, image = imgInfo) lblImage.image = imgInfo  #窗口布局columnspan选项可以指定控件跨越多列显示， #而rowspan选项同样可以指定控件跨越多行显示。 frmLT.grid(row=0, column=0,columnspan=2, padx=1, pady=3) frmLC.grid(row=1, column=0, columnspan=2,padx=1, pady=3) frmLB.grid(row=2, column=0,columnspan=2) frmRT.grid(row=0, column=2, columnspan=2,rowspan=3, padx=2, pady=3) #固定大小 frmLT.grid_propagate(0) frmLC.grid_propagate(0) frmLB.grid_propagate(0) frmRT.grid_propagate(0)  #按钮和图片 btnSend.grid(row=2,column=0) btnCancel.grid(row=2,column=1) lblImage.grid()  txtMsgList.grid() txtMsg.grid()  #主事件循环 t.mainloop() if __name__ == '__main__':  main()

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。