使用Python编写简单的画图板程序的示例教程

从这次开始，我会由简单到困难（其实也不会困难到哪里去）讲几个例程，每一个例程都是我自己写（或者修改，那样的话我会提供原始出处）的，都具有一定的操作性和娱乐性。例程中汇尽量覆盖到以前所讲的pygame中方方面面，如果看到哪一步不明白，那就再回去复习复习，基本没有人会看一遍什么都记住什么都掌握的，重复是学习之母，实践是掌握一门技艺的最好手段！

这次就先从一个最简单的程序开始，说实话有些太简单我都不好意思拿出手了，不过从简单的开始，容易建立自信培养兴趣。兴趣是学习之母嘛。我们这次做一个画板，类似Windows里自带的画板，还记不记得第一次接触电脑用画板时的惊叹？现在想起来其实那个真的非常简陋，不过我们的比那个还要朴素，因为打算一篇讲完，就不追加很多功能了，等你把这一次讲解的都理解了，很容易可以自己给它增加新的机能。没准，你就开发出一个非常牛X的画图工具击败了Photoshop，然后日进斗金名垂千古（众：喂，别做梦了！）……

功能样式

做之前总要有个数，我们的程序做出来会是个什么样子。所谓从顶到底或者从底到顶啥的，咱就不研究了，这个小程序随你怎么弄了，而且我们主要是来熟悉pygame，高级的软件设计方法一概不谈~

因为是抄袭画图板，也就是鼠标按住了能在上面涂涂画画就是了，选区、放大镜、滴管功能啥的就统统不要了。画笔的话，基本的铅笔画笔总是要的，也可以考虑加一个刷子画笔，这样有一点变化；然后颜色应该是要的，否则太过单调了，不过调色板啥的就暂时免了，提供几个候选色就好了；然后橡皮……橡皮不就是白色的画笔么？免了免了！还有啥？似乎够了。。。 OK，开始吧！

框架

pygame程序的框架都是差不多的，考虑到我们这个程序的实际作用，大概建立这样的一个代码架子就可以了。

import pygame
from pygame.locals import *

class Brush():
 def __init__(self):
  pass

class Painter():
 def __init__(self):
  self.screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
  pygame.display.set_caption("Painter")
  self.clock = pygame.time.Clock()

 def run(self):
  self.screen.fill((255, 255, 255))
  while True:
   # max fps limit
   self.clock.tick(30)
   for event in pygame.event.get():
    if event.type == QUIT:
     return
    elif event.type == KEYDOWN:
     pass
    elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:
     pass
    elif event.type == MOUSEMOTION:
     pass
    elif event.type == MOUSEBUTTONUP:
     pass

   pygame.display.update()

if __name__ == '__main__':
 app = Painter()
 app.run()

import pygame
from pygame.locals import *
 
class Brush():
 def __init__(self):
  pass
 
class Painter():
 def __init__(self):
  self.screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
  pygame.display.set_caption("Painter")
  self.clock = pygame.time.Clock()
 
 def run(self):
  self.screen.fill((255, 255, 255))
  while True:
   # max fps limit
   self.clock.tick(30)
   for event in pygame.event.get():
    if event.type == QUIT:
     return
    elif event.type == KEYDOWN:
     pass
    elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:
     pass
    elif event.type == MOUSEMOTION:
     pass
    elif event.type == MOUSEBUTTONUP:
     pass
 
   pygame.display.update()
 
if __name__ == '__main__':
 app = Painter()
 app.run()

这个非常简单，准备好画板类，画笔类，暂时还都是空的，其实也就是做了一些pygame的初始化工作。如果这样还不能读懂的话，您需要把前面22篇从头再看看，有几句话不懂就看几遍：）

这里只有一点要注意一下，我们把帧率控制在了30，没有人希望在画画的时候，CPU风扇狂转的。而且只是画板，没有自动运动的物体，纯粹的交互驱动，我们也不需要很高的刷新率。

第一次的绘图代码

按住鼠标然后在上面移动就画东西，我们很容易可以想到这个流程：

按下左键  →  绘制flag开
移动鼠标  →  flag开的时候，在移动坐标上留下痕迹
放开左键  →  绘制flag关

按下左键  →  绘制flag开
移动鼠标  →  flag开的时候，在移动坐标上留下痕迹
放开左键  →  绘制flag关
立刻试一试吧：

class Brush():
 def __init__(self, screen):
  self.screen = screen
  self.color = (0, 0, 0)
  self.size = 1
  self.drawing = False

 def start_draw(self):
  self.drawing = True
 def end_draw(self):
  self.drawing = False

 def draw(self, pos):
  if self.drawing:
   pygame.draw.circle(self.screen, self.color, pos, self.size)

class Painter():
 def __init__(self):
  #*#*#*#*#
  self.brush = Brush(self.screen)

 def run(self):
   #*#*#*#*#
    elif event.type == KEYDOWN:
     # press esc to clear screen
     if event.key == K_ESCAPE:
      self.screen.fill((255, 255, 255))
    elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:
     self.brush.start_draw()
    elif event.type == MOUSEMOTION:
     self.brush.draw(event.pos)
    elif event.type == MOUSEBUTTONUP:
     self.brush.end_draw()

class Brush():
 def __init__(self, screen):
  self.screen = screen
  self.color = (0, 0, 0)
  self.size = 1
  self.drawing = False
 
 def start_draw(self):
  self.drawing = True
 def end_draw(self):
  self.drawing = False
 
 def draw(self, pos):
  if self.drawing:
   pygame.draw.circle(self.screen, self.color, pos, self.size)
 
class Painter():
 def __init__(self):
  #*#*#*#*#
  self.brush = Brush(self.screen)
 
 def run(self):
   #*#*#*#*#
    elif event.type == KEYDOWN:
     # press esc to clear screen
     if event.key == K_ESCAPE:
      self.screen.fill((255, 255, 255))
    elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:
     self.brush.start_draw()
    elif event.type == MOUSEMOTION:
     self.brush.draw(event.pos)
    elif event.type == MOUSEBUTTONUP:
     self.brush.end_draw()

框架中有的代码我就不贴了，用#*#*#*#*#代替，最后会给出完整代码的。

这里主要是给Brush类增加了一些功能，也就是上面我们提到的流程想对应的功能。留下痕迹，我们是使用了在坐标上画圆的方法，这也是最容易想到的方法。这样的效果好不好呢？我们试一试：

哦，太糟糕了，再劣质的铅笔也不会留下这样断断续续的笔迹。上面是当我们鼠标移动的快一些的时候，点之间的间距很大；下面是移动慢一些的时候，勉勉强强显得比较连续。从这里我们也可以看到pygame事件响应的频度（这个距离和上面设置的最大帧率有关）。

怎么办？要修改帧率让pygame平滑的反应么？不，那样做得不偿失，换一个角度思考，如果有间隙，我们让pygame把这个间隙连接起来不好么？

第二次的绘图代码

思路还是很简单，当移动的时候，Brush在上一次和这一次的点之间连一条线就好了：

class Brush():
 def __init__(self, screen):
  self.screen = screen
  self.color = (0, 0, 0)
  self.size = 1
  self.drawing = False
  self.last_pos = None  # <--
 
 def start_draw(self, pos):
  self.drawing = True
  self.last_pos = pos # <--
 def end_draw(self):
  self.drawing = False
 
 def draw(self, pos):
  if self.drawing:
   pygame.draw.line(self.screen, self.color,
     self.last_pos, pos, self.size * 2)
   self.last_pos = pos

在__init__和start_draw中各加了一句，用来存储上一个点的位置，然后draw也由刚刚的话圆变成画线，效果如何？我们来试试。嗯，好多了，如果你动作能温柔一些的话，线条已经很圆润了，至少没有断断续续的存在了。

满足了么？我希望你的回答是“NO”，为什么，如果你划线很快的话，你就能明显看出棱角来，就好像左图上半部分，还是能看出是由几个线段组合的。只有永不满足，我们才能不停进步。

不过对我们这个例程而言，差不多了，一般人在真正画东西的时候，也不会动那么快的：）

那么这个就是我们最终的绘图机制了么？回头看看我们的样式，好用还需要加一个笔刷……所谓笔刷，不仅仅是很粗，而且是由很多细小的毛组成，画出来的线是给人一种一缕一缕的感觉，用这个方法可以实现么？好像非常非常的困难。。。孜孜不倦的我们再次进入了沉思……

这个时候，如果没有头绪，就得借鉴一下前辈的经验了。看看人家是如何实现的？