Рисование в Python
02.01.2023
Рисование в Python. Программировать можно не только решение задач, но и рисование линий, прямоугольников, окружностей и других координат. Также доступно при программировании изменение координат фигуры.
Рисунки линий
Линии на холсте состоят из пикселей. Легче всего нарисовать горизонтальную или вертикальную линию. Например, линию (отрезок) из точки (10,20) в точку (15,20) можно построить из шести пикселей:
point (10, 20)
point (11, 20)
point (12, 20)
point (13, 20)
point (14, 20)
point (15, 20)
Нарисуем наклонную линию. Она, как и весь холст, тоже состоит из пикселей. Например, линия из точки (10,20) в точку (15,25) — диагональная, так что при увеличении х-координаты на 1 также увеличивается и y- координата:
point (10, 20)
point (11, 21)
point (12, 22)
point (13, 23)
point (14, 24)
point (15, 25)
А как нарисовать линию из точки (10;20), скажем, в точку (15,28)? Вычислить координаты нужных пикселей во многих случаях непросто. Для этой цели американский ученый Дж.Э.Брезенхэм в 1962 году придумал алгоритм, который используется в функции line из модуля graph. Нам достаточно просто вызвать эту функцию:
line (10, 20, 15, 28)
Функции передаются четыре аргумента: сначала координаты первого конца отрезка, затем — координаты второго конца. Линия будет иметь тот цвет, который был установлен до этого командой penColor.
Толщину линии можно при желании изменить командой penSize (от английского size — размер): penSize (5)
После выполнения этой команды все линии будут иметь толщину 5 пикселей, пока не выполнится новая команда penSize.
Линия — это один из графических примитивов. Так называются элементы рисунка, которые добавляются с помощью одной команды. В модуле graph есть еще несколько примитивов, которые позволяют легко нарисовать прямоугольник, ломанную и окружность.
Рисунки - прямоугольники
Теперь нарисуем прямоугольник, координаты углов которого показаны на рисунке 1.
Рисунок 1 — Прямоугольник Python
Самый простой вариант — нарисовать его из четырех отрезков, использовав четыре команды line:
line (10, 20, 60, 20)
line (60, 20, 60, 50)
line (60, 50, 10, 50)
line (10, 50, 10, 20)
Их можно объединить в одну команду polygon:
polygon ([(10, 20), (60, 20), (60,50), (10,50), (10,20)] )
Эта команда строит ломаную линию по точкам. координаты точек перечисляются через запятую в квадратных скобках, координаты каждой точки сгруппированы в круглые скобки.
Команда polygon позволяет построить прямоугольников в модуле graph есть специальная команда rectangle (по-английски — прямоугольник):
rectangle (10, 20, 60, 50)
Ей передаются четыре аргумента: координаты левого верхнего угла (сначала Х, потом — Y) и координаты правого нижнего угла. Эта команда может нарисовать прямоугольник и сразу залить его каким-то цветом. Цвет заливки нужно заранее задать с помощью команды brushColor (от английского brush — кисть и color — цвет):
penColor («blue») # цвет границы
brusColor («yellow») # цвет заливки
rectangle(10, 20, 60, 50)
Этот фрагмент программы нарисует прямоугольник с синей границей и желтой заливкой.
Отметим, что команда polygon тоже выполняет заливку, если ломаная замкнутая (координаты первой и последней точек совпадают)
Рисунки - окружность
Нарисовать окружность можно с помощью команды circle (по-английски — окружность):
penColor («red»)
brusColor («green»)
circle (200, 150, 50)
Первые два аргумента, переданные функции circle — это координаты её центра (сначала Х, потом Y), а третий аргумент — радиус окружности. Будет построена окружность красного цвета (это цвет пера), а внутренняя часть круга будет залита зеленым цветом (это цвет кисти).
Для вычисления координат пикселей, из которых строится окружность, используется один из вариантов алгоритма Брезенхэма.
Изменение координат
Напишем программу, которая получает с клавиатуры координаты Х и Y и рисует квадрат на холсте в точке с заданными координатами. здесь нужно разобраться в том, что считать координатами квадрата. Обычно выбирают некоторую базовую (или опорную) точку и договариваются, что координаты фигуры — это и есть координаты её опорной точки.
Для квадрата базовой точкой обычно считают его левый верхний угол. Обозначим его координаты через (Х, Y)
Пусть сторона квадрата равна а. Тогда, учитывая, что Х-координата увеличивается вправо, а Y — координата — вниз, вычисляем координаты остальных углов (рисунок 2).
Рисунок 2 — Координаты рисунка
Программа рисования квадрата с заданными координатами выглядит следующим образом:
print («Введите координаты квадрата»)
х = int (input («x + «)
y = int (input («y + «)
a = 20
rectangle (x, y, x+a, y+a)
Для рисования использована команда rectangle из модуля graph. Вообще-то данная команда рисует прямоугольники, но её можно использовать и для квадрата, ведь квадрат — это частный случай прямоугольника. Команде rectangle передаются координаты левого верхнего и правого нижнего углов, которые определены были ранее (рисунок 2).
Экономист по первому образованию и учитель информатики по второму. Преподаю в школе информатику, программирование, сайтостроение, экономику.