Как сделать рисунок в питоне

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 04.10.2024

Рисуем простые фигуры в Tkinter — тренируемся на котиках!

Что такое Tkinter?

Tkinter — это библиотека, используемая для создания графики, в том числе — графического пользовательского интерфейса GUI.

Подключение Tkinter в Python и создание пользовательского окна.

Чтобы использовать возможности библиотеки себе и людям на радость, достаточно подключить библиотеку стандартным образом:

Важный момент: для рисования на холсте требуется точно указывать координаты для расположения фигур. Помните, что в Tkinter координатная плоскость имеет вид:

Таким образом, координаты точки, изображенной на рисунке слева, имеют вид: (200, 100).

Пара слов о раскрашивании фигур

Для того, чтобы раскрасить любую из рассмотренных в этой статье замкнутых фигур нам пригодятся дополнительные параметры:

Эти параметры перечисляются через запятую после обязательных параметров. Например:

Рисуем прямоугольник

Для создания прямоугольника нужно вызвать функцию create.rectangle(). В качестве обязательных параметров необходимо указать координаты верхней левой и нижней правой точек прямоугольника:

Добавим дополнительные параметры для придания красоты нашему прямоугольнику:

Размещаем текст в Tkinter

Превратим прямоугольник, созданный в предыдущем примере, в элемент мыслевыражения! Напишем на нем гениальную кошачью мысль вида: ‘МУР-МЯУ’ так, чтобы эта мысль располагалась прямо по центру прямоугольника. Для этого нам нужно указать:

  1. Координату центральной точки надписи, у меня это координата 247,348
  2. Подготовить текст надписи, он готов: ‘МУР-МЯУ’. Текст записывает в параметре text: text=’МУР-МЯУ’
  3. При желании добавить шрифт и размер: font=(‘Courier’, 18)

Соберем все параметры в единой строке в вызове функции create_text:

Взгляните, у нас получилась полноценная кошачья табличка!

Создаем многоугольник

Так как кошачья табличка у нас уже готова, не мешало бы создать для нее котика! Хотя бы простого, мультяшного, как этот:

Координаты точек определены, а значит, можно вызывать функцию create_polygon:

Полигон создан! Преобразим его с помощью дополнительных параметров: fill, outline и width:

Чтобы созданный полигон оказался под табличкой с кошачьей надписью, нужно строку кода, в которой мы создаем полигон расположить ВЫШЕ строк кода, в которых создается таблица с надписью :

Создаем овалы и круги в Tkinter

Создание овала или круга в Tkinter очень похоже на создание прямоугольника. Все дело в том, что принцип создания округлых форм в Tkinter основан на вписывании их в прямогугольные или квадратные. То есть вам не нужно знать радиус окружности и координаты ее центральной точки. Для создания круга нужно указать координаты верхней левой и правой нижней точек квадрата, описывающего эту окружность. А при создании овала, соответственно, верхней левой и правой нижней точек прямоугольника, описывающего этот овал. Далее можно перечислить необязательные параметры: цвета fill, обводки outline и ширины обводки width.

Думаю, эти белые шарики можно легко превратить в забавные кошачьи глаза. Нужно лишь добавить парочку маленьких черных зрачков:

Рисуем линии

Для рисования линии отлично подходит функция create_line. В качестве параметров нужно указать координаты начальной и конечной точек. Кроме того, можно задать толщину линии.

Найдите на изображении слева линию, которую выведет следующий код:

Арки и сегменты в Tkinter

Чтобы создать арку или сегмент, нужно представить описывающие их фигуры с прямыми углами и определить координаты верхнего левого и нижнего правого углов. Помимо этого нужно задать параметр extent, определяющий угол разворота дуги в градусах:

Пришло время нарисовать нашему котику улыбку:

Взгляните, как похорошел наш котик!

А теперь предлагаю самостоятельно потренироваться и дорисовать нашему коту носик, лапки и хвост, чтобы он выглядел примерно так:

Ниже я выложу весь код кота с хвостом и лапами для того, чтобы вы могли сравнить результаты:


Наш сегодняшний мир переполнен данными, большая часть которых состоит из изображений. Однако для работы с изображениями требуется их обработка. Обработка изображений — это процесс анализа и работы с цифровым изображением, направленный на улучшение качества картинки или извлечения информации для дальнейшего использования.

Общие задачи сводятся к отображению изображения и выполнению основных операций (кадрирование, отражение, вращение, сегментация, классификация, извлечение признаков, восстановление и распознавание). Python является отличным средством для решения подобных задач. Благодаря доступности и растущей популярности Python в качестве языка научно-технического программирования, внутри экосистемы появилось множество первоклассных инструментов для обработки изображений.

Давайте рассмотрим популярные Python-библиотеки для работы с изображениями.

sci k it-image — это Python­-пакет с открытым кодом, который работает с массивами NumPy . Он реализует алгоритмы и утилиты для использования в исследовательских, образовательных и промышленных приложениях. Это весьма простая и понятная библиотека даже для новичков в экосистеме Python. Данная библиотека содержит высококачественный и рецензированный код, написанный активным сообществом добровольцев.

Ресурсы

Библиотека хорошо задокументирована с обилием практических примеров. Ознакомиться с документацией можно здесь.

Примеры

Пакет импортируется как skimage , а большинство функций находится внутри подмодулей. Несколько примеров использования skimage :



Больше примеров доступно в галерее.

NumPy — это одна из основных Python-библиотек с поддержкой массивов. Изображение представляет собой стандартный массив NumPy, содержащий пиксели точек данных. Таким образом, при выполнении основных NumPy-операций (срезы, маски, прихотливое индексирование) мы можем изменять пиксельные значения изображения. Само изображение можно загрузить через skimage и отобразить с помощью Matplotlib .

Ресурсы

Все ресурсы и документация доступны на официальной странице NumPy.

Пример

Маскирование изображения через NumPy:


SciPy — это такой же важный научный модуль в Python, как и NumPy. Он подходит для решения основных задач по обработке и прочей работе с изображениями. В частности, в подмодуле scipy.ndimage доступны функции, которые работают в n-мерных массивах NumPy. Текущий пакет включает в себя функции для линейной и нелинейной фильтрации, бинарной морфологии, интерполяции В-сплайнами и измерений объектов.

Ресурсы

Полный список функций в пакете scipy.ndimage доступен в документации.

Пример

Использование SciPy для размытия изображений с помощью фильтра Гаусса:


PIL (Python Imaging Library) — это бесплатная Python-библиотека для открытия, работы и сохранения различных форматов изображений. К сожалению, ее разработка окончательно остановилась, а последнее обновление вышло в 2009. К счастью, есть Pillow — активно развивающийся форк PIL с простой установкой. Он работает на всех основных операционных системах и поддерживает Python 3. Библиотека содержит базовый функционал для обработки изображений, включая точечные операции, фильтры с набором встроенных ядер свертки и преобразование цветового пространства.

Ресурсы

В документации описан процесс установки и примеры использования каждого модуля библиотеки.

Пример

Улучшение изображения через ImageFilter в Pillow:


OpenCV (Open Source Computer Vision Library) — одна из самых популярных библиотек для приложений по компьютерному зрению. OpenCV-Python — это Python-версия интерфейса для OpenCV. Наличие кода на C/C++ в бэкенде гарантирует быстроту библиотеки, а Python­-обертка во фронтенде обеспечивает легкость настройки и развертывания. Благодаря этому OpenCV-Python является отличным решением для высоконагруженных вычислительных программ по компьютерному зрению.

Ресурсы

Руководство по OpenCV2-Python поможет быстрее освоиться в библиотеке.

Пример


  • Простые тесты по машинному зрению смогут написать даже начинающие программисты.
  • Функциональная совместимость с камерами, видеофайлами, изображениями и видеопотоками.

Ресурсы

Понятная документация с множеством практических примеров.

Пример


Mahotas также является Python-библиотекой для компьютерного зрения и обработки изображений. Она содержит стандартные функции по обработке изображений (фильтры и морфологические операции), а также современные возможности компьютерного зрения для вычисления признаков (обнаружение особых точек и локальные дескрипторы). Быстрота разработки обеспечивается Python-интерфейсом, а плюсом для скорости служат алгоритмы на С++. Mahotas — это быстрая библиотека с минималистичным кодом и зависимостями. Более подробно описано в документации.

Ресурсы

Документация содержит инструкции по установке, практические примеры, а также пошаговые уроки по освоению Mahotas.

Пример



Ресурсы

Jupyter Notebook показывает использование SimpleITK в образовательных и исследовательских целях. Он также демонстрирует возможности SimpleITK по интерактивному анализу изображений с использованием языков программирования Python и R.

Пример

Анимация ниже — это визуализация процесса преобразования при регистрации КТ- и МРТ-снимков в SimpleITK и Python. Исходный код доступен здесь.

pgmagick — обертка на базе Python для библиотеки GraphicsMagick. Систему GraphicsMagick иногда называют швейцарским ножом в обработке изображений. Она предлагает коллекцию эффективных инструментов и библиотек, поддерживающих чтение, запись и операции с изображениями в более чем 88 основных форматах, включая DPX, GIF, JPEG, JPEG-2000, PNG, PDF, PNM и TIFF.

Ресурсы

pgmagick посвящен целый репозиторий Github. Там вы найдете инструкции по установке и основные требования. Также имеется подробное руководство пользователя.

Примеры

Вот несколько операций с изображениями, которые можно выполнить в pgmagick:



PyCairo представляет собой набор привязок Python-кода для графической библиотеки Cairo. Cairo — это 2D-библиотека для отрисовки векторной графики. Векторная графика интересна тем, что не теряет своей четкости при изменении размеров или трансформации. PyCairo — это набор привязок для Cairo, с помощью которых можно вызывать Cairo-команды из Python.

Ресурсы

Подробная информация по установке и работе доступна в GitHub-репозитории PyCairo. Есть еще вводное руководство с кратким описанием PyCairo.

Примеры

Отрисовка линий, базовых фигур и радиальных градиентов.


Существует ряд полезных и бесплатных библиотек по обработке изображений в Python. Какие-то из них широко известны, а о некоторых вы слышите впервые. Поработайте с разными библиотеками и подберите ту, что подходит именно вам.

Для работы с графическими изображениями в Python есть ряд библиотек, в частности, библиотека Pyllow. Если у вас уже установлен pip то поставить Pillow не составит труда, просто используем команду python -m pip install pillow, которая автоматически скачает и установит библиотеку. Для использования библиотек просто подключаем ее через импорт:

Самым важным классом в этой библиотеке — Image. Вот простейший пример использования, грузим картинку и отображаем ее на экране:

Отобразит Python картинку, правда, стандартными средствами операционной системы, просто показав окно с картинкой.

А теперь чуть более сложный пример. Пусть у нас есть два изображения, такое:



Объединим их, используя интерполяцию между новым и старым:

Получив вот такой вот результат:


Третий параметр — это альфа. Попробуем поиграться с ним, задами, например 5:



Возможно, на данном примере не совсем понятно. Хорошо, попробуем изображения попроще. Вот у нас две картинки:



Наложим их друг на друга методом blend с альфой 2:



Библиотека позволяет также формировать изображения и сохранять их в файл:

Вот что сделает данный код:


Только на этот раз изображение будет не на экран выведено, а в файл по указанному пути.

Выведем формат, тип, размер изображения:

Любопытно, что можно конвертировать изображение из одного формата в другой, для этого достаточно открыть его и сохранить в нужном формате. Формат определяет расширение:

Возможны и геометрические преобразования изображений, например, поворот на угол:

Oct 20, 2016 16:07 · 1076 words · 6 minute read python tutorial

Рано или поздно, но всем нам приходится работать с графикой. Заказчики просят добавить ватермарки, сделать превьюшки картинок, построить графики… В мире python для этого есть библиотека Pillow, которая действительно умеет если не всё, то очень многое.

Установка pillow

Pillow далеко не самостоятельная библиотека, ей необходима поддержка форматов сжатия файлов. Для ubuntu как правило хватает установки следующих пакетов:

То есть работы с jpg, png, ttf (шрифты) и gzip (нужен для некоторых форматов). Самое главное тут разделять сам объект Image (холст), который представляет собой абстрактную картинку, от его представления на диске в виде файла. Попробуем поиграться:

Пример

Ничего сложного - рисование примитивов и текста. Такое в жизни вряд ли пригодится, так что этот пример исключительно для ознакомления с базовыми возможностями.

Создание превью изображения

Существует куча разных библиотек для создания и хранения превьюшек картинок. В своих проектах на Django я использую sorl-thumbnail. В принципе она всем устраивает, большой плюс что она хранит ссылки на все сгенерированные изображения. Таким образом при смене основного изображения превьюшки пересоздаются заново. До недавнего времени там был критичный баг, но после небольших уговоров автор его закрыл.

Но не всегда разумно тянуть в проект такую махину. Порой хочется чего-нибудь лёгкого и простого. Например, как-то так:

Что может быть проще! :) У Image ещё есть метод resize , но, в отличие от thumbnail , он не сохраняет соотношение сторон (aspect ratio). Т.е. в примере выше картинка будет ужата до 64 пикселей по большей стороне.

Наложение ватермарка

Как всегда для Django есть уже готовая библиотека, но нам же интересно самим всё сделать, правда ведь? :) В качестве водяного знака возьмём вот этого котика, повёрнутого на 45 градусов. Нууу… все же любят котиков…

Watermark

Таким вот образом можно наложить изображения друг на друга, но на водяной знак это смахивает лишь очень отдалённо. Хм, opacity 0.1, rotate 30 . Кстати, тут мы работаем с прозрачными изображениями, так что вместо обычного метода Image.paste надо использовать Image.alpha_composite - он сохраняет альфа-каналы.

Watermark result

Склейка изображений

Ещё один пример работы с изображениями - компоновка нескольких в одно. Как пример это может быть массив спрайтов (для web) или фреймов для анимации какой-нибудь 2D игрушки (Да-да, я знаю, что велосипедов и так уже полно, и некоторые даже работают, но у них есть фатальный недостаток :) ). Мне же понадобилось из картинок-элементов собрать таблицу Менделеева. Так что код из рабочего проекта:

Склейка изображения

В images передаётся матрица из объектов типа Image . В первом блоке вычисляются размеры результирующего холста, а во втором вставляются картинки согласно элементам матрицы. Если будет интересно, то в комментариях могу выложить полный код по склейке таблицы Менделеева из готовых png и саму таблицу для печати.

Генерация gif

Переходим к генерации gif из получившихся картинок. Вот здесь всё несколько неочевидно. Беглое гугление говорит, что есть специальная библиотечка images2gif (только python2), однако сам автор просит её не использовать. Некоторые предлагают вызывать convert -delay 20 -loop 0 *jpg animated.jpg , но что-то всё это костылями попахивает, неужели сам Pillow не умеет склеивать png в gif?! Конечно же умеет! Причём сам, без библиотеки pillow-images2gif. Пусть у нас в каталоге data/png находятся 10 файлов вида 000.jpg, 001.jpg, 002.jpg… Тогда склеить их в один gif можно таким кодом:

Это код для Python3, так что map пришлось распаковать в список. Ух, прям обожаю функциональщину - так много делается всего в одной строчке :) С помощью внутреннего map создаётся итератор по списку Image для каждого файла, а потом к каждому Image применяется функция prepare. Её назначение заключается лишь в подготовке кадра - привести к одному размеру и сделать фон белым вместо прозрачного. К сожалению, иного способа кроме как положить png (переменная img) на белый холст (переменная bg) для удаления прозрачности я не нашёл. Согласен, как-то некрасиво получается… Зато потом одной командой save оно само как-то всё склеивается. Посмотреть можно здесь.

А теперь наоборот

Зачастую надо не собрать gif из картинок, а наоборот разбить (а потом, возможно, сохранить в новый gif). Pillow умеет и это:

Нельзя просто так взять и сохранить gif по кадрам

К сожалению, здесь может быть не так просто из-за формата gif. В нём каждый кадр может содержать свою собственную палитру. Это помогает в уменьшении размеров файла, но накладывает дополнительные трудности при работе с ним. Причём палитра может вычисляться как дифф от предыдущего кадра с одним “прозрачным” цветом. То есть, надо накапливать разницу цветов, учитывая ту же прозрачность, но поля этого блога слишком малы, чтобы привести решение :)

Читайте также: