Pycairo，一个2D图形的Python库

大家好，我是大泓！今天让我们来探索一个非常有趣的Python库——pycairo。它就像一位数字画家，能够帮助我们在Python中绘制各种2D图形。无论你是设计logo、制作简单游戏图形，还是绘制数据可视化图表，pycairo都能轻松实现。今天我们一起来进入这个神奇的图形世界！

安装Pycairo

首先，我们需要安装pycairo库。打开终端，输入以下命令：

pip install pycairo

安装完成后，我们就可以开始我们的图形创作之旅！

绘制简单图形

让我们从最基本的开始，画一个简单的矩形：

import cairo

# 创建一个 Surface
width, height = 200, 200
surface = cairo.ImageSurface(cairo.FORMAT_RGB24, width, height)

# 创建一个 Context
ctx = cairo.Context(surface)

# 设置背景颜色为白色
ctx.set_source_rgb(1, 1, 1)
ctx.paint()

# 设置矩形颜色为蓝色
ctx.set_source_rgb(0, 0, 1)

# 绘制矩形
ctx.rectangle(50, 50, 100, 100)
ctx.fill()

# 保存图像
surface.write_to_png("blue_rectangle.png")

运行这段代码，你会得到一个蓝色矩形的图片。是不是很简单？

小贴士：ctx.set_source_rgb(r, g, b) 的参数范围是0到1，而不是常见的0到255。

绘制线条和曲线

接下来，让我们尝试画一个简单的笑脸：

import cairo

width, height = 300, 300
surface = cairo.ImageSurface(cairo.FORMAT_RGB24, width, height)
ctx = cairo.Context(surface)

# 设置背景为黄色
ctx.set_source_rgb(1, 1, 0)
ctx.paint()

# 画脸（一个圆）
ctx.arc(150, 150, 100, 0, 2 * 3.14)  # 圆心(150,150)，半径100
ctx.set_source_rgb(0, 0, 0)
ctx.set_line_width(3)
ctx.stroke()

# 画眼睛（两个小圆）
ctx.arc(110, 120, 10, 0, 2 * 3.14)
ctx.fill()
ctx.arc(190, 120, 10, 0, 2 * 3.14)
ctx.fill()

# 画微笑（一条曲线）
ctx.arc(150, 180, 60, 0.2, 3.14 - 0.2)
ctx.stroke()

surface.write_to_png("smiley_face.png")

这段代码创建了一个可爱的笑脸！我们通过圆和曲线来绘制眼睛和嘴巴。

小贴士：ctx.arc() 函数的参数分别是：圆心的x坐标，y坐标，半径，起始角度，结束角度。角度使用弧度表示，2π表示一个完整的圆。

添加文字

Pycairo还支持绘制文字。让我们给我们的笑脸加上一句问候：

import cairo

width, height = 300, 300
surface = cairo.ImageSurface(cairo.FORMAT_RGB24, width, height)
ctx = cairo.Context(surface)

# 设置背景为黄色
ctx.set_source_rgb(1, 1, 0)
ctx.paint()

# 画脸和表情（省略前面的笑脸代码）
# ... 省略

# 添加文字
ctx.select_font_face("Sans", cairo.FONT_SLANT_NORMAL, cairo.FONT_WEIGHT_BOLD)
ctx.set_font_size(20)
ctx.move_to(70, 260)
ctx.set_source_rgb(0, 0, 0)
ctx.show_text("Hello from pycairo!")

surface.write_to_png("smiley_face_with_text.png")

现在笑脸图片下方多了一句问候语，让画面更加生动！

小贴士：ctx.select_font_face() 可以设置字体样式、倾斜度和粗细，ctx.set_font_size() 设置字体大小，ctx.move_to() 定位文本起点，ctx.show_text() 用来显示文本。

绘制渐变

Pycairo还支持渐变效果。让我们画一个日落场景：

import cairo

width, height = 400, 300
surface = cairo.ImageSurface(cairo.FORMAT_RGB24, width, height)
ctx = cairo.Context(surface)

# 创建线性渐变
gradient = cairo.LinearGradient(0, 0, 0, height)
gradient.add_color_stop_rgb(0, 1, 0.5, 0)  # 顶部橙色
gradient.add_color_stop_rgb(1, 0.2, 0, 0.5)  # 底部深紫色

# 应用渐变
ctx.rectangle(0, 0, width, height)
ctx.set_source(gradient)
ctx.fill()

# 画太阳
ctx.arc(width/2, height, 80, 3.14, 2*3.14)
ctx.set_source_rgb(1, 0.8, 0)
ctx.fill()

surface.write_to_png("sunset.png")

这个代码通过渐变效果创建了一个漂亮的日落场景。

小贴士：cairo.LinearGradient() 用于创建线性渐变，add_color_stop_rgb() 用来定义渐变的颜色，位置范围是0到1。

总结

Pycairo为我们提供了强大的工具来创建各种2D图形，本文展示了如何用pycairo绘制简单的矩形、笑脸、文字和渐变效果。你可以尝试修改颜色、形状，或者组合不同元素来创造更多复杂的图形。