Шуман Х. - Python для детей - 2019. # Startwerte festlegen Red (255,0,0)

• Название: # Startwerte festlegen Red (255,0,0)
• Дата: 10.03.2023
• Размер: 5.95 Mb.
• Имя файла: Шуман Х. - Python для детей - 2019.pdf
• Тип: Документы; #977830
• страница: 15 из 22

Глава
Графика в Python
11
208
Добавим цвета
Давай немного поэкспериментируем с методами Canvas, о которых вы узнали выше. Нам нужны цвета и помощь в их подборе. Подойдет код из предыдущей программы, нам лишь нужно изменить инструкции в функции события
(⇒ graphic2.py):
def buttonClick() :
for Nr in range(0,84) :
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Graphic.create_line(0, Nr*4, Breadth, Highness-Nr*4, fill=Dye)
Graphic.create_line(Nr*6, 0, Breadth-Nr*6, Highness, fill=Dye)
Дополнительный параметр fill гарантирует, что линия так- же имеет другой цвет, отличный от черного по умолчанию.
Откуда берутся другие цвета? Для этого мне пришлось со- здать список цветов в tkinter:
Color = ["gray", "black", "red", "green", \
"blue", "cyan", "yellow", "magenta"]
Color
– это набор цветов, из которого функция случайным образом выбирает один:
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Конечно, модуль случайных чисел тоже должен быть им- портирован:
import random
Ниже приведена табл. 11.1 с наиболее подходящими цве- тами (от белого я отказался, потому что фон и так белый):
Таблица 11.1. Константы цветов
Константа Цвет
Константа Цвет
Константа Цвет black
Черный cyan
Голубой red
Красный gray
Серый magenta
Пурпурный green
Зеленый white
Белый yellow
Желтый blue
Синий
¾
Отредактируй исходный код и запусти программу. На- жми кнопку
Посмотрим! пару раз (ты также можешь изменить значения или формулы по своему усмот-

Углы и круги
209
рению и посмотреть, что произойдет с линиями)
(рис. 11.7).
Рис. 11.7.Программа обрела цвет
На большом экране все выглядит очень хорошо.
Углы и круги
Для следующей программы ты можешь смело использовать код предыдущей. Только функция события должна быть вновь изменена. Ниже показан измененный исходный код
(⇒ graphic3.py):
# Графика в Python from tkinter import *
import random
# Размеры окна
Breadth = 500
Highness = 330
# Константы цвета
Color = ["gray", "black", "red", "green", \
"blue", "cyan", "yellow", "magenta"]
# Функция события

Глава
Графика в Python
11
210
def buttonClick() :
for Nr in range(0,48) :
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Graphic.create_rectangle(Nr*4, Nr*3, Breadth-Nr*4, \
Highness-Nr*3, fill=Dye)
# Основная программа
Window = Tk()
Window.title("Графика")
Window.config(width=Breadth, height=Highness)
Graphic = Canvas(Window, width=Breadth, height=Highness)
Graphic.pack()
Button = Button(Window, text="Посмотреть!", command=buttonClick)
Button.place(x=Breadth/2-60, y=Highness/2-15, width=120, height=30)
Window.mainloop()
Привожу снова полный листинг, чтобы ты не запутался, что изменилось. В программе создаются прямоугольники, и с каждой итерацией цикла for параметры и размеры из- меняются соответствующим образом (рис. 11.8).
¾
Чтобы понять, как работает программа, посмотри, что произойдет, если ты изменишь некоторые значения.
Рис. 11.8.Вариант программы с прямоугольниками
И сразу следующая версия программы, хотя ты не успел от- дохнуть. Опять же, здесь изменена только функция собы- тия (⇒ graphic3a.py):

Углы и круги
211
# Функция события def buttonClick() :
for Nr in range(0,48) :
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Graphic.create_oval(Nr*4, Nr*3, Breadth-Nr*4, \
Highness-Nr*3, fill=Dye)
¾
Измени программу и запусти ее (нажми кнопку не- сколько раз) (рис. 11.9).
Рис. 11.9.Вариант программы с овалами
Благодаря следующей программе ты теперь знаешь, что
Canvas поддерживает не только прямоугольники и круги, но и многоугольники (⇒ graphic4.py):
def buttonClick() :
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Point = [(20,Highness-20), (Breadth/2,20),
(Breadth-20,Highness-20)]
Graphic.create_polygon(Point, fill=Dye)
Здесь точки сначала объединяются в список, а затем метод create_polygon()
соединяет эти точки друг с другом прямы- ми линиями. В данном случае получается (цветной) тре- угольник (рис. 11.10).

Глава
Графика в Python
11
212
Рис. 11.10.Вариант программы с треугольником
Эксперименты с текстом
Объект класса Canvas может не только рисовать. Ты так- же можешь передать ему свои строки текста и попросить отобра зить их. Ранее мы всегда передавали наш текст опре- деленным компонентам, и они отображали его. И в самом окне отображается строка заголовка. С помощью Canvas можно поместить текст в любую область окна. Как это сде- лать, показано в следующей версии графической програм- мы (⇒ graphic5.py):
# Функция события def buttonClick() :
for Nr in range(0,32) :
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Font = random.randint(10,30)
Graphic.create_text(random.randint(0,Breadth), \ random.randint(0,Breadth), \
text="Привет!", fill=Dye, font=("Arial", Font))
create_text()
– это имя метода, который содержит множест- во параметров. Я разбил их здесь на две строки (напоми- наю об обратной косой черте, которая разделяет слишком длинные строки).

Звездное небо
213
Здесь не только цвет, но и размер шрифта устанавливает- ся случайным образом. Параметр font позволяет выбрать шрифт и кегль.
¾
Запусти эту версию графической программы (рис. 11.11).
Рис. 11.11.Вариант программы с текстом
Звездное небо
Окунемся немного в романтику. Пусть звезды или что-то другое будет сверкать. Для этого мы должны установить черное фоновое небо. В этом случае объекту Graphic требу- ется другой параметр:
Graphic = Canvas(Window, width=Breadth, height=Highness, background="black")
Примечание. Вместо слова background также можно исполь- зовать краткое имя параметра – bg.)
Кнопка не должна быть заслонять красочное зрелище, по- этому мы переместим ее к самому нижнему краю окна про- граммы.
Теперь к функции события. Цикл for продолжает выпол- няться. Он генерирует 300 случайных значений для пе- ременных x, y и z 300 раз, которые влияют на положение

Глава
Графика в Python
11
214
и диа метр окружностей, создаваемых с помощью метода create_oval()
. Поскольку фон черный, я заменю черный цвет на белый в списке цветов.
Код изменился в нескольких местах, поэтому привожу его полностью (⇒ graphic6.py):
# Графика в Python from tkinter import *
import random
# Константы цвета
Color = ["white", "gray", "red", "green", \
"blue", "cyan", "yellow", "magenta"]
# Функция события def buttonClick() :
for Nr in range(0,300) :
x = random.randint(0,Breadth)
y = random.randint(0,Highness)
z = random.randint(2,15)
Dye = Color[random.randint(0,7)]
Graphic.create_oval(x,y, x+z, y+z, fill=Dye)
# Основная программа
Window = Tk()
Window.title("Графика")
Breadth = 500
Highness = 330
Window.config(width=Breadth, height=Highness)
Graphic = Canvas(Window, width=Breadth, height=Highness, \ background="black")
Graphic.pack()
Button = Button(Window, text="Посмотреть!", command=buttonClick)
Button.place(x=Breadth/2-60, y=Highness-40, width=120, height=30)
Window.mainloop()
¾
Внеси изменения в свою программу, затем запусти, и пусть звезды (или что-то еще) засверкают (рис. 11.12).

Сам себе художник
215
Рис. 11.12.Программа с разноцветными звездами
Сам себе художник
Ранее tkinter использовал объект Canvas, чтобы нарисовать что-то в окне. Но почему бы не попробовать нечто другое?
Итак, давай создадим программу, в которой ты сможешь рисовать мышью самостоятельно. Конечно, мы также по- зовем на помощь модуль Canvas. Сначала мы должны убе- диться (в основной программе), что существует связь меж- ду объектом Graphic и функцией события. Для этого мы ис- пользуем метод bind:
Graphic.bind("", mouseDraw)
Так мы передаем событие функции mouseDraw().
Теперь, когда мы взяли в оборот другое событие, пришло время рассказать про еще несколько событий в Python – в табл. 11.2.

Глава
Графика в Python
11
216
Таблица 11.2. События в Python

,
Нажата левая или правая кнопка мыши

, Левая или правая кнопка мыши удерживается, мышь двигается

Мышь двигается

,
Указатель мыши находится в пределах компонента или вне

,
Нажата клавиша
Esc или нет

Нажата ли какая-либо клавиша
(клавиатуры)
Конечно, есть еще много событий, почти для каждой клавиши на клавиатуре. Кроме того, они также используются для изменения состояния, размера и расположения компонента.
Итак, здесь мы имеем событие, которое происходит, ког- да мышь перемещается при удерживаемой левой кнопке мыши. В соответствии с тем, что должно при этом прои- зойти, я назову новую функцию события mouseDraw().
def mouseDraw(event):
x = event.x - 1
y = event.y - 1
Graphic.create_oval( x, y, x+3, y+3)
Функция принимает событие как параметр с событием.
Внутри функции переменные x и y назначаются координа- тами указателя мыши. В этот момент рисуется очень ма- ленький круг, жирная точка.
У нас уже есть полный исходный код. Поэтому введи следу- ющие строки и попытай удачу, например, написав свое имя
(⇒ graphic7.py):
# Рисование с помощью мыши from tkinter import *
# Размеры окна
Breadth = 500
Highness = 330
# Функция события def mouseDraw(event):
x = event.x - 1
y = event.y - 1

Черепашья графика
217
Graphic.create_oval( x, y, x+3, y+3)
# Основная программа
Window = Tk()
Window.title("Графика")
Window.config(width=Breadth, height=Highness)
Graphic = Canvas(Window, width=Breadth, height=Highness)
Graphic.bind("", mouseDraw)
Graphic.pack()
Anzeige = Label(Window, text = "Рисование мышью")
Anzeige.pack(side="bottom")
Window.mainloop()
Как видишь, я отказался от кнопки и заменил ее экранной подсказкой, чтобы сообщить тебе, что делать (рис. 11.13).
Рис. 11.13.Рисование в программе с помощью мыши
Черепашья графика
Наконец, я добрался до чего-то совершенно иного, также связанного с графикой, но где библиотека tkinter не при- нимает участия. Давай посвятим время медлительному животному, которое может быть воплощено в жизнь на Py- thon.

Глава
Графика в Python
11
218
Нет, это не какое-то выдуманное существо, оно действи- тельно существует. Его не нужно кормить, но оно умеет даже рисовать, оставляя следы после себя. Посмотрим, как оно выглядит и двигается (⇒ turtle1.py):
# Черепашья графика from turtle import *
# Настройка окна
Width, Height = 600, 400
Window = Screen()
Window.title("Черепашка")
Window.setup(width=Width, height=Height)
# Рисование shape("turtle")
for step in range(0,4) :
forward(150)
left(90)
Можно было не настраивать окно, но я хотел бы сам вы- брать, насколько оно будет большое и как называться.
С помощью функции Screen() создается объект окна, а с по- мощью метода setup() устанавливаются размеры.
Новый модуль называется turtle. Его возможности основаны на tkinter
. (Вот почему этот модуль интегрируется в модуль turtle с помощью команды import.) Уже при запуске окно открывается автоматически, но его размер задается системой.
Фактически будущая фигура представляет собой квадрат:
for step in range(0,4) :
forward(150)
left(90)
Turtle
(черепаха на русском языке) перемещается строго на
150 пикселей вперед, оставляя линию за собой, затем она поворачивается на 90° влево и проезжает еще 150 пиксе- лей. Это повторяется несколько раз, пока не будет нарисо- ван квадрат.
Первоначальная позиция черепахи всегда находится в се- редине окна. И начальное направление указывает вверх.
Это соответствует углу 0°.

Черепашья графика
219
Если тебе интересно, где останавливается черепаха, добавь эту строку в начале:
shape("turtle")
Затем запусти программу еще раз (рис. 11.14).
Рис. 11.14. Черепашка нарисовала квадрат
Конечно, кроме методов forward() и left(), есть также back() и right(). Я думаю, ты догадался, что означают два других метода. С помощью метода home() ты перемещаешь чере- пашку обратно в центр окна.
¾
Проверь код программы и запусти ее. Если ты хочешь изменить исходный код, создай свои методы в про- грамме и попробуй реализовать то, что ты хочешь.
Это работает следующим образом: если ты импортируешь модуль random, черепашка будет двигаться по случайной траектории (⇒ turtle2.py):
for step in range(0,10) :
forward(random.randint(10,100))
left(random.randint(60,90))
В принципе, рисование спирали – довольно простая в реа- лизации задача (⇒ turtle3.py) (рис. 11.15).

Глава_Графика_в_Python11_222...и_задач'>Глава
Графика в Python
11
220
Path = 5 degree = 45
while degree > 28 :
Path += 2
degree -= 0.2
left(degree)
forward(Path)
Рис. 11.15.Черепашка нарисовала спираль
Разумеется, есть возможность беспрепятственно переме- щать черепаху. Это может понадобиться, например, если ты хочешь начинать рисовать не от центра, а где-то из дру- гой позиции.
Функция penup() «поднимает перо», и дальнейшее движе- ние становится невидимым. А функция pendown() «кладет перо» обратно на холст. С помощью функции goto() ты мо- жешь переместить черепашку в нужную позицию.
Следующая программа сначала рисует прямоугольник, а затем круг в середине (⇒ turtle4.py):
penup()
goto(-245,150)
pendown()
for step in range(0,2) :
forward(480)
right(90)

Несколько вопросов...
221
forward(290)
right(90)
# Circle penup()
goto(-25,-140)
pendown()
circle(145)
И это далеко не все методы, которые доступны. Если ты хочешь узнать больше, то сможешь найти информацию на сайте docs.python.org/3/library/turtle.html
Подведение итогов
Все было довольно красочно. И это была наиболее простая часть графических возможностей Python. Ты также узнал много новых методов модуля tkinter. Подведем итоги:
Canvas
Модуль реализует инструменты для создания графики create_line()
Функция для рисования линий create_rectangle()
Функция для рисования прямоугольников (квадратов)
create_oval()
Функция для рисования эллипсов (кругов)
create_polygon()
Функция для рисования (любых) многоугольников create_text()
Функция для отображения текста (строк)
bind()
Связывает событие и функцию (напоминаю)

Отвечает за движение мыши background=,
bg=
Задает цвет фона fill=
Задает цвет контура или заливки font=
Задает шрифт и его размер turtle
Модуль для черепашьей графики forward(),
back()
Перемещает черепашку вперед/назад left(),
right()
Перемещает черепашку влево/вправо home(),
goto()
Перемещает черепашку в центр окна или в указанное положение penup(),
pendown() Поднимает черепашку над холстом (рисует и не рисует соответственно)
Несколько вопросов...
1. Где находится начало системы координат на экране?
2. Методы рисования линий, прямоугольников и эллипсов используют четыре параметра. Чем они отличаются?

Глава
Графика в Python
11
222
...и задач
1. В предпоследней графической программе (со сверкаю- щими звездочками) замени их на маленькие точки.
2. В той же программе замени цветные точки квадратами.
3. Сможешь нарисовать домик?
4. Нарисуй спиральную паутину с помощью черепашки.

223
12
Создание анимации
Твои достижения с графикой в последней главе были непло- хими. Но, может, будет лучше, если ты сможешь отобра зить в программе загруженный графический элемент? И чтобы у тебя была возможность перемещать такую фигуру. Это то, о чем мы сейчас и поговорим.
Итак, в этой главе ты узнаешь:

как использовать внешние графические файлы с по- мощью модуля Canvas;

дополнительные приемы по работе с графикой;

как заставить фигуру появляться на экране и двигаться;

как создать собственный игровой модуль.
Начнем с круга
Начнем с простого графического объекта, круга. Он должен появляться после нажатия кнопки, а затем снова исчезать.
Во-первых, нам нужно окно с тремя кнопками в нижней части экрана (рис. 12.1).

Глава
Создание анимации
12
224
Рис. 12.1.Базовое приложение для проекта
Начнем с соответствующего исходного кода (⇒ movie0.py):
# Анимация from tkinter import *
# Размеры окна и текста
Width = 500
Height = 330
Mode = ["Появление", "Движение", "Сокрытие"]
# Функция события def showImage() :
pass def moveImage() :
pass def hideImage() :
pass
# Основная программа
Window = Tk()
Window.title("Анимация")
Window.config(width=Width, height=Height)
Graphic = Canvas(Window, width=Width, height=Height)
Graphic.pack()
Knob = []
for Nr in range(0,3) :
Knob.append(Button(Window, text=Mode[Nr]))

Начнем с круга
225
Knob[Nr].place(x=30+Nr*150, y=Height-50, width=140, height=30)
Knob[0].config(command=showImage)
Knob[1].config(command=moveImage)
Knob[2].config(command=hideImage)
Window.mainloop()
Конечно, нам по-прежнему нужен объект, который мы смо- жем передвигать в окне. Для этого сначала возьмем прос- той круг.
Его положение и размеры определены:
x, y, z = 20, 50, 200
Здесь я наконец использую возможность (как упоминалось выше при согласовании размера окна) Python, касающую- ся создания сразу нескольких переменных и присваивания им значений.
Функция showImage() выглядит следующим образом (⇒
movei1.py):
def showImage() :
global Circle
Circle = Graphic.create_oval(x, y, x+z, y+z, fill="red")
Тут я использую глобальную переменную Circle, которой присваивается возвращаемое значение метода create_
oval()
. Таким образом, Circle является не объектом, а свое- го рода идентификационным номером. Это необходимо для двух других функций события.
Теперь после нажатия кнопки круг должен перемещаться вправо. Следующий метод выглядит так (⇒ movei1.py):
def moveImage() :
global Circle for pos in range(20,Width-220,2) :
Graphic.move(Circle, 2, 0)
Graphic.update()
Graphic.after(10)
В цикле круг теперь перемещается постепенно слева напра- во. Используется метод move(), который принимает размер шага для горизонтального и вертикального перемещений в дополнение к переменной Circle. В примере перемеще- ние выполняется только слева направо, поэтому значение y
равно 0.