Python Cairo库的使用教程及代码案例

2025-04-09 09:12:28 作者：老胖闲聊

Cairo库是一个开源的2D图形库,支持矢量图形的绘制,它广泛应用于X Window System,用于制作高质量的图形输出,本文给大家介绍了Python Cairo库的使用教程及代码案例,需要的朋友可以参考下

一、Cairo 简介

Cairo 是一个2D矢量图形库，支持多种输出设备（如PNG、PDF、SVG、窗口系统）。PyCairo 是 Cairo 的 Python 绑定，允许通过 Python 代码实现高质量的图形绘制。

二、安装 PyCairo

# 通过 pip 安装（注意包名可能是 pycairo 或 cairo）
pip install pycairo

三、基础概念与核心类

Surface（表面）
表示绘图的目标介质（如内存、文件、窗口）。常见类型：
- ImageSurface: 位图图像（如PNG）
- PDFSurface: PDF 文件
- SVGSurface: SVG 矢量图
Context（上下文）
控制绘图操作的核心对象，管理路径、颜色、变换等绘图状态。

四、基础绘图方法

示例1：绘制简单图形（PNG）

import cairo

# 1. 创建 Surface 和 Context
width, height = 400, 300
surface = cairo.ImageSurface(cairo.Format.ARGB32, width, height)
ctx = cairo.Context(surface)

# 2. 设置背景色
ctx.set_source_rgb(0.9, 0.9, 0.9)  # RGB 范围 0~1
ctx.paint()  # 填充整个表面

# 3. 绘制红色矩形
ctx.set_source_rgb(1, 0, 0)         # 红色
ctx.rectangle(50, 50, 100, 80)      # (x, y, width, height)
ctx.fill()                          # 填充形状

# 4. 绘制蓝色边框圆形
ctx.arc(250, 150, 40, 0, 2 * 3.14159)  # (x, y, radius, start_angle, end_angle)
ctx.set_source_rgb(0, 0, 1)            # 蓝色
ctx.set_line_width(3)                  # 线宽
ctx.stroke()                           # 描边路径

# 5. 保存为 PNG
surface.write_to_png("basic_shapes.png")

注释说明：

set_source_rgb(): 设置绘图颜色（RGB值）。
rectangle() 和 arc(): 定义路径形状。
fill() 和 stroke(): 分别表示填充路径和绘制路径边框。
write_to_png(): 将结果保存为PNG文件。

五、高级特性

1. 坐标变换

# 平移、旋转、缩放示例
ctx.save()                  # 保存当前状态
ctx.translate(200, 150)     # 移动原点至 (200,150)
ctx.rotate(0.25 * 3.14159)  # 旋转45度（弧度制）
ctx.scale(2, 2)             # 缩放2倍
ctx.rectangle(-20, -20, 40, 40)  # 绘制正方形
ctx.set_source_rgb(0, 1, 0)
ctx.fill()
ctx.restore()               # 恢复之前保存的状态

2. 渐变填充

# 线性渐变
linear = cairo.LinearGradient(0, 0, 300, 300)
linear.add_color_stop_rgba(0, 1, 0, 0, 1)    # 起点红色
linear.add_color_stop_rgba(1, 0, 0, 1, 0.5)  # 终点半透明蓝色
ctx.set_source(linear)
ctx.rectangle(50, 50, 200, 200)
ctx.fill()

3. 路径操作与曲线

# 绘制贝塞尔曲线
ctx.move_to(50, 200)                # 起点
ctx.curve_to(100, 50, 200, 350, 350, 200)  # 控制点1, 控制点2, 终点
ctx.set_source_rgb(0.5, 0, 0.5)
ctx.set_line_width(4)
ctx.stroke()

4. 文本渲染

# 设置字体并绘制文本
ctx.select_font_face("Arial", cairo.FONT_SLANT_NORMAL, cairo.FONT_WEIGHT_BOLD)
ctx.set_font_size(30)
ctx.move_to(50, 100)
ctx.set_source_rgb(0, 0, 0)
ctx.show_text("Hello Cairo!")  # 绘制文本

六、综合案例：绘制复杂图形

import cairo

# 初始化
surface = cairo.ImageSurface(cairo.Format.ARGB32, 600, 400)
ctx = cairo.Context(surface)
ctx.set_source_rgb(1, 1, 1)
ctx.paint()

# 绘制渐变背景
gradient = cairo.RadialGradient(300, 200, 10, 300, 200, 300)
gradient.add_color_stop_rgba(0, 0.8, 0.8, 1, 1)
gradient.add_color_stop_rgba(1, 0.2, 0.2, 0.5, 1)
ctx.set_source(gradient)
ctx.rectangle(0, 0, 600, 400)
ctx.fill()

# 绘制旋转矩形
ctx.save()
ctx.translate(300, 200)
for i in range(12):
    ctx.rotate(3.14159 / 6)  # 每次旋转30度
    ctx.set_source_rgba(0, 0.5, 0, 0.5)
    ctx.rectangle(-30, -30, 60, 60)
    ctx.fill()
ctx.restore()

# 保存结果
surface.write_to_png("advanced_demo.png")

七、关键注意事项

坐标系：原点 (0,0) 在左上角，x向右增长，y向下增长。
路径操作：所有路径需通过 fill() 或 stroke() 才会生效。
状态堆栈：save() 和 restore() 用于管理绘图状态（如颜色、变换）。

通过结合基础方法和高级特性，Cairo 能实现复杂的矢量图形绘制。建议参考 Cairo官方文档深入探索更多功能。

到此这篇关于Python Cairo库的使用教程及代码案例的文章就介绍到这了,更多相关Python Cairo库使用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！