整合營銷服務商
          
				
          電腦端+手機端+微信端=數據同步管理
          
			
          
			
          				
				
          免費咨詢熱線：
          			
			
          
		
          
	
          
		
	
	
	

          


          
	

          

 

          
  
          
    
          
      
          
        
          Python程序開發之簡單小程序實例（9）利用Canvas繪制圖形和文字
          
        
           
          
	
	
          
		
                        
          ython程序開發之簡單小程序實例
          （9）利用Canvas繪制圖形和文字
          一、項目功能
          利用Tkinter組件中的Canvas繪制圖形和文字。
          二、項目分析
          要在窗體中繪制圖形和文字，需先導入Tkinter組件，然后用Canvas完成繪制。
          三、程序源代碼
          源碼截圖：
          #!/usr/bin/python3.6
          # -*- coding: GBK -*-
          from tkinter import *
          root = Tk()
          root.title('繪制圖形與字體')
          # 創建畫布，設置其背景色為白色
          cv = Canvas(root,bg = 'white', width=500, height=300)
          cv.pack(fill=BOTH, expand=YES)
          # 創建一個正方形，設置填充色為藍色
          cv.create_rectangle(10,10,50,50,fill='blue')
          # 創建一個圓形，設置填充色為黑色
          cv.create_oval(90, 10, 140, 50,fill='green')
          # 創建一個扇形
          coord = 300, 10, 180, 100
          # 設置扇形的起始角度為30,弧度為120，設置填充色為綠色
          cv.create_arc(coord, start=30, extent=120, fill="magenta")
          # 在窗體指定位置中插入自定義圖片
          mypic = PhotoImage(file="myball.gif")
          cv.create_image(370, 35,image=mypic)
          # 創建字體
          columnFont = ('黑體', 15)
          for i, st in enumerate(['大飛狼', '小面羊', '大美呂', '小孔容', '天屎好美']):
          cv.create_text((10 + i * 100, 90),
          text = st,
          font = columnFont,
          fill='red',
          anchor = W,
          justify = LEFT)
          cv.pack()
          root.mainloop()
          top.mainloop()
          四、代碼解釋
          第一行為引用python版本，本實例為python3.6
          第二行是程序編碼引用，因為在程序中包含有中文字符，所以必須引用GBK，否則就會報錯。
          第七行至第三十三行為功能實現主體，每段代碼的具體功能可在代碼的注釋中查看。
          五、運行
          1、在新窗體中繪制圖形和字體
          圖形的前三個分別是用Canvas的create_rectangle（繪制矩形）、create_oval（繪制圓形）、create_arc（繪制弧形）實現，第四個為插入的自制GIF圖片。
          下一篇：《Python程序開發之簡單小程序實例(10)》
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          、canvas簡介
          1. canvas是HTML5提供的一種新標簽,雙標簽;
          2. HTML5 canvas標簽元素用于圖形的繪制，通過腳本 (通常是JavaScript)來完成;
          3. canvas標簽只是圖形容器，必須使用腳本來繪制圖形;
          Canvas是一個矩形區域的畫布，可以用JavaScript在上面繪畫;

          二、案例目標
          我們今天的目標是使用HTML5畫布技術制作一款拼圖小游戲，要求將圖像劃分為3*3的9塊方塊并打亂排序，用戶可以移動方塊拼成完整圖片。
          效果如下所示:

          三、程序流程
          3.1 HTML靜態頁面布局
          <div id="container">
            <!--頁面標題-->
            <h3>HTML5畫布綜合項目之拼圖游戲</h3>
            <!--水平線-->
            <hr />
            <!--游戲內容-->
            <!--游戲時間-->        
            <div id="timeBox">
                共計時間：<span id="time">00:00:00</span>
            </div>
            <!--游戲畫布-->
            <canvas id="myCanvas" width="300" height="300" style="border:1px solid">
                對不起，您的瀏覽器不支持HTML5畫布API。
            </canvas>
            <!--游戲按鈕-->
            <div>
                <button onclick="restartGame()">
                    重新開始
                </button>
            </div>  
</div>
          效果如下所示:
          我們可以看到頁面的大致結構是已經顯現出來了,就是骨架已經搭建好了,現在我們要使用css強化樣式;

          3.2 CSS打造頁面樣式
          整體背景設置
          body {
    background-color: silver;/*設置頁面背景顏色為銀色*/
}
          游戲界面樣式設置
          #container {
    background-color: white;
    width: 600px;   
    margin: auto;
    padding: 20px;
    text-align: center; 
    box-shadow: 10px 10px 15px black;
}
          游戲時間面板樣式設置
          #timeBox {
    margin: 10px 0;
    font-size: 18px;
}
          游戲按鈕樣式設置
          button {
    width: 200px;
    height: 50px;
    margin: 10px 0;
    border: 0;
    outline: none;
    font-size: 25px;
    font-weight: bold;
    color: white;  
    background-color: lightcoral;
}
          鼠標懸浮時的按鈕樣式設置
          button:hover {
    background-color: coral;
}
          設置好界面整體樣式之后我們得到完整的界面,如下所示:
          可以看到整體的靜態界面已經搭建出來了

          3.3 js構建交互效果
          3.3.1 對象的獲取以及圖片的設置
          目標對象的獲取
          var c = document.getElementById('myCanvas'); //獲取畫布對象
var ctx = c.getContext('2d'); //獲取2D的context對象
          聲明拼圖的圖片素材來源
          var img = new Image();
img.src = "image/pintu.jpg";
                
img.onload = function() { //當圖片加載完畢時
    generateNum(); //打亂拼圖的位置
    drawCanvas(); //在畫布上繪制拼圖
}
          3.3.2 初始化拼圖
          • 需要將素材圖片分割成3行3列的9個小方塊，并打亂順序放置在畫布上;
          • 為了在游戲過程中便于查找當前的區域該顯示圖片中的哪一個方塊，首先為原圖片上的9個小方塊區域進行編號;

          定義初始方塊位置
          var num = [[00, 01, 02], [10, 11, 12], [20, 21, 22]];

          打亂拼圖的位置
          function generateNum() { //循環50次進行拼圖打亂    
         for (var i = 0; i < 50; i++) {
      //隨機抽取其中一個數據
            var i1 = Math.round(Math.random() * 2);
            var j1 = Math.round(Math.random() * 2);
      //再隨機抽取其中一個數據
            var i2 = Math.round(Math.random() * 2);
            var j2 = Math.round(Math.random() * 2);
      //對調它們的位置
            var temp = num[i1][j1];
            num[i1][j1] = num[i2][j2];
            num[i2][j2] = temp;
   }
}

          繪制拼圖
          自定義名稱的drawCanvas()方法用于在畫布上繪制亂序后的圖片;
          function drawCanvas() {
    //清空畫布
    ctx.clearRect(0, 0, 300, 300);
    //使用雙重for循環繪制3x3的拼圖
    for (var i = 0; i < 3; i++) {
        for (var j = 0; j < 3; j++) {
            if (num[i][j] != 22) {
                //獲取數值的十位數，即第幾行
                var row = parseInt(num[i][j] / 10);
                //獲取數組的個位數，即第幾列
                var col = num[i][j] % 10;
                //在畫布的相關位置上繪圖
                ctx.drawImage(img, col * w, row * w, w, w, j * w, i * w, w, w); // w:300 / 3 = 100(小圖寬度)
            }
        }
    }
}
          如下所示:
          3.3.3 事件綁定
          監聽鼠標監聽事件
          c.onmousedown = function(e) {
    var bound = c.getBoundingClientRect(); //獲取畫布邊界
    
    var x = e.pageX - bound.left; //獲取鼠標在畫布上的坐標位置(x,y)
    var y = e.pageY - bound.top;


    var row = parseInt(y / w); //將x和y換算成幾行幾列
    var col = parseInt(x / w);


    
    if (num[row][col] != 22) { //如果當前點擊的不是空白區域
        detectBox(row, col); //移動點擊的方塊
        drawCanvas(); //重新繪制畫布
        var isWin = checkWin(); //檢查游戲是否成功
        
        if (isWin) { //如果游戲成功
            clearInterval(timer); //清除計時器
            ctx.drawImage(img, 0, 0); //繪制完整圖片
            ctx.font = "bold 68px serif"; //設置字體為加粗、68號字，serif
            ctx.fillStyle = "red"; //設置填充色為紅色
            ctx.fillText("游戲成功！", 20, 150); //顯示提示語句
        }
    }
}
          點擊方塊移動
          function detectBox(i, j) {
    //如果點擊的方塊不在最上面一行
    if (i > 0) {
        //檢測空白區域是否在當前方塊的正上方
        if (num[i-1][j] == 22) {
            //交換空白區域與當前方塊的位置
            num[i-1][j] = num[i][j];
            num[i][j] = 22;
            return;
        }
    }
    //如果點擊的方塊不在最下面一行
    if (i < 2) {
        //檢測空白區域是否在當前方塊的正下方
        if (num[i+1][j] == 22) {
            //交換空白區域與當前方塊的位置
            num[i+1][j] = num[i][j];
            num[i][j] = 22;
            return;
        }
    }
    //如果點擊的方塊不在最左邊一列
    if (j > 0) {
        //檢測空白區域是否在當前方塊的左邊
        if (num[i][j - 1] == 22) {
            //交換空白區域與當前方塊的位置
            num[i][j - 1] = num[i][j];
            num[i][j] = 22;
            return;
        }
    }
    //如果點擊的方塊不在最右邊一列
    if (j < 2) {
        //檢測空白區域是否在當前方塊的右邊
        if (num[i][j + 1] == 22) {
            //交換空白區域與當前方塊的位置
            num[i][j + 1] = num[i][j];
            num[i][j] = 22;
            return;
        }
    }
}

          3.3.4 游戲計時
          • 自定義函數getCurrentTime()用于進行游戲計時；
          • function getCurrentTime() {
             s = parseInt(s);             //將時分秒轉換為整數以便進行自增或賦值
             m = parseInt(m);
             h = parseInt(h);
             s++;             //每秒變量s先自增1
             
             if (s == 60) {
             s = 0;             //如果秒已經達到60，則歸0 
             m++;             //分鐘自增1
             }
             if (m == 60) { 
             m = 0;             //如果分鐘也達到60，則歸0
             h++;             //小時自增1
             }


                         //修改時分秒的顯示效果，使其保持兩位數
             if (s < 10)
             s = "0" + s;
             if (m < 10)
             m = "0" + m;
             if (h < 10)
             h = "0" + h;
             time.innerHTML = h + ":" + m + ":" + s;             //將當前計時的時間顯示在頁面上
            }
          • 在JavaScript中使用setInterval()方法每隔1秒鐘調用getCurrentTime()方法一次，以實現更新效果;var timer = setInterval("getCurrentTime()", 1000);

          3.3.5 游戲成功與重新開始
          游戲成功判定與顯示效果的實現
          • 自定義函數checkWin()用于進行游戲成功判斷;
          function restartGame() {
    clearInterval(timer);  //清除計時器
    s = 0; //時間清零
    m = 0;
    h = 0;
    getCurrentTime();  //重新顯示時間
    timer = setInterval("getCurrentTime()", 1000);
 
    generateNum(); //重新打亂拼圖順序
    drawCanvas(); //繪制拼圖
    
}
          • 如果成功則使用clearInterval()方法清除計時器。然后在畫布上繪制完整圖片，并使用fillText()方法繪制出“游戲成功”的文字圖樣;if (isWin) { //如果游戲成功
             clearInterval(timer);             //清除計時器
             ctx.drawImage(img, 0, 0);             //繪制完整圖片
             ctx.font = "bold 68px serif";             //設置字體為加粗、68號字，serif
             ctx.fillStyle = "red";             //設置填充色為紅色
             ctx.fillText("游戲成功！", 20, 150);             //顯示提示語句
             }
          3.4 最終效果演示
          靜態效果如上所示,至于游戲成功這里伙計們可以自行操作;

          四、總結
          本次案例我們使用HTML5的新特性canvas畫布標簽打造了簡單的9宮格拼圖游戲,總體來說沒有特別的復雜,主要是圖片的分割方塊移動事件的綁定,以及重新游戲的初始化操作,明確了游戲邏輯之后其實代碼的編寫其實不難。感興趣的小伙伴可以去嘗試一下。
           說明：
          =====
          1.1 Toyplot是一個Python的交互式繪圖庫，可用于數據可視化、繪圖、文字，用各種形式展示。
          1.2 為科學家和工程師們提供簡潔的界面。
          1.3 可開發美麗的交互式動畫，以滿足電子出版和支持repoducibility的獨特功能。
          1.4 創建最佳的數據圖形"out-of-the-box"。
          2 準備：
          =====
          2.1 官網：
          https://github.com/sandialabs/toyplot
https://toyplot.readthedocs.io/en/stable/
          2.2 安裝：
          pip install toyplot
#本機安裝
sudo pip3.8 install toyplot
#推薦國內源安裝
sudo pip3.8 install -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple toyplot
          2.3 環境：
          華為筆記本電腦、深度deepin-linux操作系統、谷歌瀏覽器、python3.8和微軟vscode編輯器。

          3 折線圖：
          =======
          3.1 本代碼：為注釋版
          #line==折線圖
import toyplot as tp

x=['1','2','3','4','5','6']

#y=[31,22,55,41,66,17]  #1組數據

y=[[31,22],[22,17],[55,34],[41,28],[66,43],[17,36]] #2組數據

canvas = tp.Canvas(width=300, height=300,) #方法一，畫布大小設置
#方法二：style=類似與css設置
#canvas = tp.Canvas("6in", "6in", style={"background-color":"pink"})

#坐標軸axes的標簽名
axes = canvas.cartesian(xlabel='序號',ylabel='data')
#線條顏色color設置
#mark = axes.plot(x, y,color='red')  #1組顏色設置

mark = axes.plot(x, y,color=['red','green'])  #1組顏色設置

#水平圖例==horizontal-legends
markers = [mark + tp.marker.create(shape="o") for mark in mark.markers]
axes.label.text = markers[0] + "  dog  " + markers[1] + "  pig"

#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
tp.browser.show(canvas)

#生成pdf
#import toyplot.pdf
#tp.pdf.render(canvas, "/home/xgj/Desktop/toyplot/1-line.pdf")

#生成png圖片
#import toyplot.png
#tp.png.render(canvas, "/home/xgj/Desktop/toyplot/1-line.png")

#生成html
#import toyplot.html
#tp.html.render(canvas, "/home/xgj/Desktop/toyplot/1-line.html")

'''
#生成svg圖片
import toyplot.svg
svg = tp.svg.render(canvas)
svg.attrib["class"] = "MyCustomClass"
import xml.etree.ElementTree as xml
with open("/home/xgj/Desktop/toyplot/1-line.svg", "wb") as file:
    file.write(xml.tostring(svg))
'''
          3.2 上述代碼簡潔版：
          #line==折線圖
import toyplot as tp
x=['1','2','3','4','5','6']
y=[[31,22],[22,17],[55,34],[41,28],[66,43],[17,36]] #2組數據
canvas = tp.Canvas(width=300, height=300,) #畫布大小設置
#坐標軸axes的標簽名
axes = canvas.cartesian(xlabel='序號',ylabel='data')
#線條顏色color設置
mark = axes.plot(x, y,color=['red','green'])  
#水平圖例==horizontal-legends
markers = [mark + tp.marker.create(shape="o") for mark in mark.markers]
axes.label.text = markers[0] + "  dog  " + markers[1] + "  pig"
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
tp.browser.show(canvas)
          3.3 操作和效果圖：
          4 散點圖：
          ========
          4.1 代碼：
          import toyplot

canvas = toyplot.Canvas(width=500, height=500)
axes = canvas.cartesian()
m0 = axes.scatterplot([0, 1, 2], [0, 1, 2], size=25)
m1 = axes.text([0, 1, 2], [0, 1, 2], ["0", "55", "100"], color="red")

marks = []
for label in ["0", "55", "100"]:
    marks.append(toyplot.marker.create(
        shape="o",
        label=label,
        size=25,
    ))
m2 = axes.scatterplot([0, 1, 2], [1, 2, 3], marker=marks)
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
toyplot.browser.show(canvas)
          4.2 圖：
          5 垂直堆砌柱狀圖：
          ==============
          5.1 代碼：
          #bars==垂直堆砌柱狀圖=vsbar
import toyplot as tp
x=['1','2','3','4','5','6']
#y=[31,22,55,41,66,17]  #1組數據
y=[[31,22],[22,17],[55,34],[41,28],[66,43],[17,36]] #2組數據
canvas = tp.Canvas(width=300, height=300,) #方法一，畫布大小設置
#方法二：style=類似與css設置
#canvas = tp.Canvas("6in", "6in", style={"background-color":"pink"})
#坐標軸axes的標簽名
axes = canvas.cartesian(xlabel='序號',ylabel='data')
#線條顏色color設置,2組顏色設置
mark = axes.bars(x, y,color=['red','green'])
#水平圖例==horizontal-legends
markers = [mark + tp.marker.create(shape="o") for mark in mark.markers]
axes.label.text = markers[0] + "  dog  " + markers[1] + "  pig"
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
tp.browser.show(canvas)
          5.2 圖：
          6 顏色條：
          =======
          6.1 代碼：
          #Color Scale
import numpy
import toyplot
colormap = toyplot.color.LinearMap(toyplot.color.Palette(), domain_min=0, domain_max=8)
canvas = toyplot.Canvas(width=400, height=100)
axis = canvas.color_scale(colormap, label="Color Scale", scale="linear")
axis.axis.ticks.locator = toyplot.locator.Extended(format="{:.1f}")
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
toyplot.browser.show(canvas)
          6.2 圖:
          7 table-heperlinks:
          ==============
          7.1 表格塊狀圖及鏈接和圖示文字。
          7.2 代碼:
          #table-heperlinks
import numpy
import toyplot
canvas, table = toyplot.table(rows=4, columns=4)
table.cells.grid.hlines[...] = "single"
table.cells.grid.vlines[...] = "single"
#填充顏色
table.cells.cell[1,1].style = {"fill":"crimson"}
#可以指定鏈接地址
table.cells.cell[1,1].hyperlink = "http://toyplot.readthedocs.io"
table.cells.cell[2,2].style = {"fill":"seagreen"}
#可以指定鏈接地址
table.cells.cell[2,2].hyperlink = "http://www.sandia.gov"
table.cells.cell[3,3].style = {"fill":"royalblue"}
table.cells.cell[3,3].title = "This is a cell!"
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
toyplot.browser.show(canvas)
          7.3 圖：
          8 高級作圖之動態散點圖：
          ====================
          8.1 代碼：
          #散點動畫圖
import numpy
x = numpy.random.normal(size=100)
y = numpy.random.normal(size=len(x))

import toyplot
canvas = toyplot.Canvas(300, 300)
axes = canvas.cartesian()
mark = axes.scatterplot(x, y, size=10)

for frame in canvas.frames(len(x) + 1):
    if frame.number == 0:
        for i in range(len(x)):
            frame.set_datum_style(mark, 0, i, style={"opacity":0.1})
    else:
        frame.set_datum_style(mark, 0, frame.number - 1, style={"opacity":1.0})

#保存為mp4
#toyplot.mp4.render(canvas, "/home/xgj/Desktop/toyplot/test.mp4", progress=progress)
#瀏覽器自動打開,推薦這種
import toyplot.browser
toyplot.browser.show(canvas)

          8.2 效果圖：
          ===自己整理并分享出來===
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