(二)PyQt5绘图技术

使用图形分析数据,不仅简单明了,而且清晰可见,它是项目开发中的一项必备功能,那么,在PyQt5中如何实现图形的绘制呢?答案就是QPainter类。使用QPainter类可以绘制各种图形,从简单的点、直线,到复杂的饼图、柱状图等。
      本节介绍PyQt5中绘图的基础知识,其中包括QPainter绘图基础类、QPen画笔对象、QBrush画刷对象和QFont字体对象;然后讲解了如何在PyQt5程序中绘制文本与图像。绘图技术在PyQt5程序开发中的应用比较广泛,需要认真学习掌握。

1. PyQt5绘图基础

绘图是窗口程序设计中非常重要的技术,例如,应用程序需要绘制闪屏图像、背景图像、各种图形形状等。正所谓“一图胜千言” ,使用图像能够更好地表达程序运行结果,进行细致地数据分析与保存等。
      QPainter类是PyQt5中的绘图基础类,它可以在QWidget控件上执行绘图操作,具体的绘图操作在QWidget的paintEvent()方法中完成。

创建一个QPainter绘图对象的方法非常简单,代码如下:

from PyQt5.QtGui import QPainter
painter = QPainter(self)

QPainter类中常用的图形绘制方法及说明

方法 说明
drawArc() 绘制弧线
drawChord() 绘制和弦
drawEllipse() 绘制椭圆
drawImage() 绘制图片
drawPie() 绘制扇形
drawPixmap() 从图像中提取Pixmap并绘制
drawPoint() 绘制一个点
drawsPoints() 绘制多个点
drawPolygon() 绘制多边形
drawPloyline() 绘制折线
drawRect() 绘制一个矩形
drawRects() 绘制多个矩形
drawRoundedRect() 绘制圆角矩形
drawLine() 绘制直线
drawLines() 绘制多条直线
drawPath() 绘制路径
drawPicture() 绘制Picture图片
drawText() 绘制文本
fillPath() 填充路径
fillRect() 填充矩形
setPen() 设置画笔
setBrush() 设置画刷
setFont() 设置字体
setOpacity() 设置透明度
begin() 开始绘制
end() 结束绘制

示例:使用QPainter绘制图形

创建一个.py文件,导入PyQt5的相应模块,然后分别使用QPainter类的相应方法在PyQt5窗口中绘制椭圆、矩形、直线和文本等图形。
完整代码如下:

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import QPainter
from PyQt5.QtCore import Qtclass Demo(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(Demo, self).__init__(parent)self.setWindowTitle("QPainter绘制图形")     # 设置窗口标题self.resize(300, 120)     # 设置窗口大小def paintEvent(self, event):painter = QPainter(self)    # 创建绘图对象painter.setPen(Qt.red)     # 设置画笔painter.drawEllipse(80, 10, 50, 30)   # 绘制一个椭圆painter.drawRect(180, 10, 50, 30)    # 绘制一个矩形painter.drawLine(80, 70, 200, 70)     # 绘制直线painter.drawText(50, 100, "岂能尽如人意,但求无愧我心。")if __name__ == "__main__":import sysapp = QApplication(sys.argv)   # 创建窗口程序demo = Demo()    # 创建窗口类对象demo.show()    # 显示窗口sys.exit(app.exec_())

运行效果如下:

2. 设置画笔与画刷

在使用QPainter类绘制图形时,可以使用setPen()方法setBrsuh()方法对画笔和画刷进行设置,它们的参数分别是一个QPen对象和一个QBrush对象。

1. 设置画笔:QPen

QPen类主要用来设置画笔。

QPen类的常用方法及说明

方法 说明
setColor() 设置画笔颜色。
setStyle()
  • 设置画笔样式,取值如下:
  • Qt.SolidLine:正常直线;
  • Qt.DashLine:由一些像素分割的短线;
  • Qt.DotLine:由一些像素分割的点;
  • Qt.DashDotLine:交替出现的短线和点;
  • Qt.DashDotDotLine:交替出现的短线和两个点;
  • Qt.CustomDashLine:自定义样式。
setWidth() 设置画笔宽度。
setDshPattern() 使用数字列表自定义画笔样式。

使用setColor()方法设置画笔颜色时,可以使用QColor对象根据RGB值生成颜色,也可以使用QtCore.Qt模块提供的内置颜色进行设置,如Qt.red表示红色,Qt.green表示绿色等。

示例:展示不同画笔样式

创建一个.py文件,导入PyQt5的相应模块,通过QPen对象的setStyle()方法设置6种不同的画笔样式,并分别以设置的画笔绘制直线。
完整代码如下:

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import QPainter, QPen, QColor
from PyQt5.QtCore import Qtclass Demo(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(Demo, self).__init__(parent)self.setWindowTitle("画笔的设置")   # 设置窗口标题self.resize(300, 120)   # 设置窗口大小def paintEvent(self, event):painter = QPainter(self)        # 创建绘图对象pen = QPen()                     # 创建画笔对象# 设置第1条直线的画笔pen.setColor(Qt.red)                 # 设置画笔颜色为红色pen.setStyle(Qt.SolidLine)           # 设置画笔颜色为正常直线pen.setWidth(1)                      # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)                  # 设置画笔painter.drawLine(80, 10, 200, 10)    # 绘制直线# 设置第2条直线的画笔pen.setColor(Qt.blue)           # 设置画笔颜色为蓝色pen.setStyle(Qt.DashLine)        # 设置画笔样式为由一些像素分割的短线pen.setWidth(2)                  # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)               # 设置画笔painter.drawLine(80, 30, 200, 30)   # 绘制直线# 设置第3条直线的画笔pen.setColor(Qt.cyan)               # 设置画笔颜色为青色pen.setStyle(Qt.DotLine)            # 设置画笔样式为由一些像素分割的点pen.setWidth(3)                     # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)                 # 设置画笔painter.drawLine(80, 50, 200, 50)   # 绘制直线# 设置第4条直线的画笔pen.setColor(Qt.green)              # 设置画笔颜色为绿色pen.setStyle(Qt.DashDotLine)        # 设置画笔样式为交替出现的短线和点pen.setWidth(4)                     # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)                 # 设置画笔painter.drawLine(80, 70, 200, 70)   # 绘制直线# 设置第5条直线的画笔pen.setColor(Qt.black)              # 设置画笔颜色为黑色pen.setStyle(Qt.DashDotDotLine)     # 设置画笔样式为交替出现的短线和两个点pen.setWidth(5)                     # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)                 # 设置画笔painter.drawLine(80, 90, 200, 90)   # 绘制直线# 设置第6条直线的画笔pen.setColor(QColor(48, 235, 100))    # 自定义画笔颜色pen.setStyle(Qt.CustomDashLine)        # 设置画笔样式为自定义样式pen.setDashPattern([1, 3, 2, 3])      # 设置自定义的画笔样式pen.setWidth(6)                       # 设置画笔宽度painter.setPen(pen)                   # 设置画笔painter.drawLine(80, 110, 200, 110)   # 绘制直线if __name__ == "__main__":import sysapp = QApplication(sys.argv)        # 创建窗口程序demo = Demo()               # 创建窗口类对象demo.show()                 # 显示窗口sys.exit(app.exec_())

运行效果如下:

2. 设置画刷:QBrush

QBrush类主要用于设置画刷,以填充几何图形,如将正方形和圆形填充为其他颜色。

QBrush类的常用方法及说明

方法 说明
setColor() 设置画刷颜色。
setTextureImage() 将画刷图像设置为图像,样式需设置为Qt.TexturePattern。
setTexture() 将画刷的pixmap设置为QPixmap,样式需设置为Qt.TexturePattern。
setStyle()
  • 设置画刷样式,取值如下:
  • Qt.SolidPattern:纯色填充样式;
  • Qt.Dense1Pattern:密度样式1;
  • Qt.Dense2Pattern:密度样式2;
  • Qt.Dense3Pattern:密度样式3;
  • Qt.Dense4Pattern:密度样式4;
  • Qt.Dense5Pattern:密度样式5;
  • Qt.Dense6Pattern:密度样式6;
  • Qt.Dense7Pattern:密度样式7;
  • Qt.HorPattern:水平线样式;
  • Qt.VerPattern:垂直线样式;
  • Qt.CrossPattern:交叉线样式;
  • Qt.DiagCrossPattern:倾斜交叉线样式;
  • Qt.BDiagPattern:反倾斜样式;
  • Qt.FDiagPattern:倾斜样式;
  • Qt.LinearGradientPattern:线性渐变样式;
  • Qt.ConiclaGradientPattern:锥形渐变样式;
  • Qt.RadialGradientPattern:放射渐变样式;
  • Qt.TexturePattern:纹理样式。

示例:展示不同的画刷样式

创建一个.py文件,导入PyQt5的相应模块,通过QBrush对象的setStyle()方法设置18种不同的画刷样式,并分别以设置的画刷对绘制的矩形进行填充,观察它们的不同效果。
完整代码如下:

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtCore import Qt, QPointclass Demo(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(Demo, self).__init__(parent)# self.resize(430, 255)    # 设置窗口大小self.resize(435, 255)    # 设置窗口大小self.setWindowTitle("画刷的设置")    # 设置窗口标题def paintEvent(self, event):painter = QPainter(self)        # 创建绘图对象brush = QBrush()                # 创建画刷对象# 创建第1列的矩形及标识文字# 设置第1个矩形的画刷brush.setColor(Qt.red)              # 设置画刷颜色为红色brush.setStyle(Qt.SolidPattern)     # 设置画刷样式为纯色样式painter.setBrush(brush)             # 设置画刷painter.drawRect(10, 10, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(50, 30, "纯色样式")  # 绘制标识文本# 设置第2个矩形的画刷brush.setColor(Qt.blue)             # 设置画刷颜色为蓝色brush.setStyle(Qt.Dense1Pattern)     # 设置画刷样式为密度样式1painter.setBrush(brush)             # 设置画刷painter.drawRect(10, 50, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(50, 70, "密度样式 1") # 绘制标识文本# 设置第3个矩形和画刷brush.setColor(Qt.cyan)             # 设置画刷颜色为青色brush.setStyle(Qt.Dense2Pattern)    # 设置画刷样式为密度样式2painter.setBrush(brush)             # 设置画刷painter.drawRect(10, 90, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(50, 110, "密度样式 2") # 绘制标识文本# 设置第4个矩形和画刷brush.setColor(Qt.blue)              # 设置画刷颜色为蓝色brush.setStyle(Qt.Dense3Pattern)     # 设置画刷样式为密度样式3painter.setBrush(brush)              # 设置画刷painter.drawRect(10, 130, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(50, 150, "密度样式 3")  #绘制标识文本# 设置第5个矩形和画刷brush.setColor(Qt.black)            # 设置画刷颜色为黑色brush.setStyle(Qt.Dense4Pattern)    # 设置画刷样式为密度样式4painter.setBrush(brush)             # 设置画刷painter.drawRect(10, 170, 30, 30)   # 绘制矩形painter.drawText(50, 190, "密度样式 4") # 绘制标识文本# 设置第6个矩形和画框brush.setColor(Qt.darkMagenta)          # 设置画刷颜色为洋红色brush.setStyle(Qt.Dense5Pattern)        # 设置画刷样式为密度样式5painter.setBrush(brush)                 # 设置画刷painter.drawRect(10, 210, 30, 30)       # 绘制矩形painter.drawText(50, 230, "密度样式 5")    # 绘制标识文本# 创建第2列的矩形及标识文字# 设置第1个矩形的画刷brush.setColor(Qt.red)                  # 设置画刷颜色为红色brush.setStyle(Qt.Dense6Pattern)         # 设置画刷样式为密度样式6painter.setBrush(brush)                 # 设置画刷painter.drawRect(150, 10, 30, 30)       # 绘制矩形painter.drawText(190, 30, "密度样式 6")  # 绘制标识文本# 设置第2个矩形的画刷brush.setColor(Qt.blue)                 # 设置画刷颜色brush.setStyle(Qt.Dense7Pattern)        # 设置画刷样式为密度样式7painter.setBrush(brush)                 # 设置画刷painter.drawRect(150, 50, 30, 30)       # 绘制矩形painter.drawText(190, 70, "密度样式 7")   # 绘制标识文本# 设置第3个矩形的画刷brush.setColor(Qt.cyan)                # 设置画刷颜色诶绿色brush.setStyle(Qt.HorPattern)           # 设置画刷样式为水平线样式painter.setBrush(brush)                 # 设置画刷painter.drawRect(150, 90, 30, 30)       # 绘制矩形painter.drawText(190, 110, "水平线样式")# 设置第4个矩形的画刷brush.setColor(Qt.green)brush.setStyle(Qt.VerPattern)     # 设置画刷样式为垂直线样式painter.setBrush(brush)painter.drawRect(150, 130, 30, 30)painter.drawText(190, 150, "垂直线样式")# 设置第5个矩形的画刷brush.setColor(Qt.black)brush.setStyle(Qt.CrossPattern)painter.setBrush(brush)painter.drawRect(150, 170, 30, 30)painter.drawText(190, 190, "交叉线样式")# 设置第6个矩形的画刷brush.setColor(Qt.darkMagenta)brush.setStyle(Qt.DiagCrossPattern)painter.setBrush(brush)painter.drawRect(150, 210, 30, 30)painter.drawText(190, 230, "倾斜交叉线样式")# 设置第3列的矩形和表示文字# 设置第1个矩形的画刷brush.setColor(Qt.red)brush.setStyle(Qt.BDiagPattern)painter.setBrush(brush)painter.drawRect(300, 10, 30, 30)painter.drawText(340, 30, "反斜线样式")# 设置第2个矩形的画刷brush.setColor(Qt.blue)brush.setStyle(Qt.FDiagPattern)painter.setBrush(brush)painter.drawRect(300, 50, 30, 30)painter.drawText(340, 70, "倾斜样式")# 设置第3个矩形的画刷# 设置线性渐变区域linearCradient = QLinearGradient(QPoint(300, 90), QPoint(330, 120))linearCradient.setColorAt(0, Qt.red)      # 设置渐变色1linearCradient.setColorAt(1, Qt.yellow)     # 设置渐变色2linearbrush = QBrush(linearCradient)        # 创建线性渐变画刷linearbrush.setStyle(Qt.LinearGradientPattern)   # 设置画刷样式为线性渐变样式painter.setBrush(linearbrush)     # 设置画刷painter.drawRect(300, 90, 30, 30)   # 绘制矩形painter.drawText(340, 110, "线性渐变样式")# 设置第4个矩形的画刷# 设置锥形渐变区域conicalGradient = QConicalGradient(315, 145, 0)# 将要渐变的区域分为6个区域,分别设置颜色conicalGradient.setColorAt(0, Qt.red)conicalGradient.setColorAt(0.2, Qt.yellow)conicalGradient.setColorAt(0.4, Qt.blue)conicalGradient.setColorAt(0.6, Qt.green)conicalGradient.setColorAt(0.8, Qt.magenta)conicalGradient.setColorAt(1.0, Qt.cyan)conicalbrush = QBrush(conicalGradient)      # 创建锥形渐变画刷conicalbrush.setStyle(Qt.ConicalGradientPattern)    # 设置画刷样式为锥形渐变样式painter.setBrush(conicalbrush)    # 设置画刷painter.drawRect(300, 130, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(340, 150, "锥形渐变样式")     # 绘制标识文本# 设置第5个矩形的画刷# 设置放射渐变区域radialGradient = QRadialGradient(QPoint(315, 185), 15)radialGradient.setColorAt(0, Qt.green)     # 设置中心点颜色radialGradient.setColorAt(0.5, Qt.yellow)     # 设置内圈颜色radialGradient.setColorAt(1, Qt.darkMagenta)    # 设置外圈颜色radialbrush = QBrush(radialGradient)    # 创建放射渐变画刷radialbrush.setStyle(Qt.RadialGradientPattern)      # 设置画刷样式为放射渐变样式painter.setBrush(radialbrush)    # 设置画刷painter.drawRect(300, 170, 30, 30)   # 绘制矩形painter.drawText(340, 190, "放射渐变样式")   # 绘制标识文本# 设置第6个矩形的画刷brush.setStyle(Qt.TexturePattern)      # 设置画刷样式为纹理样式brush.setTexture(QPixmap("./image/test.png"))     # 设置作为纹理的图片painter.setBrush(brush)      # 设置画刷painter.drawRect(300, 210, 30, 30)    # 绘制矩形painter.drawText(340, 230, "纹理样式")    # 绘制标识文本if __name__ == "__main__":import sysapp = QApplication(sys.argv)demo = Demo()demo.show()sys.exit(app.exec_())

运行效果如下:

在设置线性渐变画刷、锥形渐变画刷和放射性渐变画刷时,分别需要使用QLinearGradient类、QConicalGradient类和QRadialGradient类设置渐变的区域,并且他们有一个通用的方法setColorAt(),用来设置渐变的颜色;另外,在设置纹理画刷时,需要使用setTexture()方法或者setTextureImage()方法指定作为纹理的图片。

3. 绘制文本

使用QPainter绘图类可以绘制文本内容,并且在绘制文本之前可以设置使用的字体、大小等。

1. 设置字体:QFont

在PyQt5中使用QFont类封装了字体的大小、样式等属性。

QFont类的常用方法及说明

方法 说明
setFamily() 设置字体。
setPixlSize() 以像素为单位设置字体大小。
setBold() 设置是否为粗体。
setItalic() 设置是否为斜体。
setPointSize() 设置文字大小。
setStyle()
  • 设置文字样式,常取值如下:
  • QFont.StyleItalic:斜体样式;
  • QFont.StyleNormal:正常样式。
setWeight()
  • 设置文字粗细,常用取值如下:
  • QFont.Light:正常直线;
  • QFont.Normal:由一些像素分割的短线;
  • QFont.DemiBold:由一些像素分割的点;
  • QFont.Bold:交替出现的短线和点;
  • QFont.Black:自定义样式。
setOverline() 设置是否有上画线。
setUnderline() 设置是否有下画线。
setStrikeOut() 设置是否有中画线。
setLetterSpacing()
  • 设置文字间距,常用取值如下:
  • QFont.PercentageSpacing:按百分比设置文字间距,默认为100;
  • QFont.AbsoluteSpacing:以像素设置文字间距。
setCapicalization()
  • 设置字母的显示样式,常用取值如下:
  • QFont.Capitalize:首字母大写;
  • QFont.AllUpercase:全部大写;
  • QFont.AllLowercase:全部小写。

例如,创建一个QFont字体对象,并对字体进行相应的设置。

font = QFont()       # 创建字体对象
font.setFamily("华文行楷")   # 设置字体
font.setPointSize(20)      # 设置文字大小
font.setBold(True)      # 设置粗体
font.setUnderline(True)     # 设置下画线
font.setLetterSpacing(QFont.PercentageSpacing, 150)    # 设置字间距

2. 绘制文本

QPainter类提供了drawText()方法,用来在窗口中绘制文本字符串。

QPainter类的drawText()方法的基本语法

drawText(int x, int y, string text)
# x:绘制字符串的水平起始位置。
# y:绘制字符串的垂直起始位置。
# text:要绘制的字符串。

示例:绘制带噪点和干扰线的验证码

我们对验证码一定不陌生,每当用户注册或登录一个程序时大多数情况下都要求输入验证码,所有信息经过验证无误时才可以进入。

创建一个.py文件,首先定义存储数字和字母的列表,并使用随机数生成器随机产生数字或字母;然后在窗口的paintEvent()方法中创建QPainter绘图对象,使用该绘图对象的drawRect()方法绘制要显示验证码的区域,并使用drawLine()方法和drawPoint()绘制干扰线和噪点;最后设置画笔,并使用绘图对象的drawText()在指定的矩形区域绘制随机生成的验证码
完整代码如下:

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import QPainter, QFont
from PyQt5.QtCore import Qt
import randomclass Demo(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(Demo, self).__init__(parent)self.resize(150, 60)     # 设置窗口大小self.setWindowTitle("绘制验证码")    # 设置窗口标题char = []       # 定义存储数字、字母的列表,用来从中生成验证码for i in range(48, 58):    # 添加0~9的数字char.append(chr(i))for i in range(65, 91):      # 添加A~Z的大写字母char.append(chr(i))for i in range(97, 123):     # 添加a~z的小写字母char.append(chr(i))# 生成随机数字或字母def mdChar(self):return self.char[random.randint(0, len((self.char)))]def paintEvent(self, event):painter = QPainter(self)      # 创建绘图对象painter.drawRect(10, 10, 100, 30)painter.setPen(Qt.red)# 绘制干扰线(此处设20条干扰线,可以随意设置)for i in range(20):painter.drawLine(random.randint(10, 110), random.randint(10, 40),random.randint(10, 110), random.randint(10, 40))painter.setPen(Qt.green)# 绘制噪点(此处设500个噪点,可以随意设置)for i in range(500):painter.drawPoint(random.randint(10, 110), random.randint(10, 40))painter.setPen(Qt.black)        # 设置画笔font = QFont()       # 创建字体对象font.setFamily("楷体")    # 设置字体font.setPointSize(15)     # 设置字体大小font.setBold(True)       # 设置粗体font.setUnderline(True)      # 设置下画线painter.setFont(font)for i in range(4):painter.drawText(30 * i + 10, 30, str(self.mdChar()))    # 绘制文本if __name__ == "__main__":import sys      # 创建窗口程序app = QApplication(sys.argv)demo = Demo()      # 创建窗口类对象demo.show()      # 显示窗口sys.exit(app.exec_())

运行效果如下:(每一次切换窗口,验证码都会改变)


4. 绘制图像

在PyQt5窗口中绘制图像需要使用drawPixmap()方法,该方法有多种重载形式,比较常用的有如下两种:

绘制图像的drawPixmap()方法介绍

drawImage(int x, int y, QPixmap pixmap)
drawImage(int x, int y, int width, int height, QPixmap pixmap)
# 参数说明:
# x:所绘制图像的左上角的x坐标。
# y:所绘制图像的左上角的y坐标。
# width:所绘制图像的宽度。
# height:所绘制图像的高度。
# pixmap:QPixmap对象,用来指定要绘制的图像。

drawPixmap()方法中有一个参数是QPixmap对象,它表示PyQt5中的图像对象,通过使用QPixmap可以将图像显示在标签或者按钮等控件上,而且它支持的图像类型有很多,如常用的BMP、JPG、JPEG、PNG、GIF、ICO等。

QPixmap类的常用方法及说明

方法 说明
load() 加载指定图像文件作为QPixmap对象。
fromImage() 将QImage对象转换为QPixmap对象。
toImage() 将QPixmap对象转换为QImage对象。
copy() 从QRect对象复制到QPixmap对象。
save() 将QPixmap对象保存为文件。

使用QPixmap获取图像时,可以直接在其构造函数中指定图片,用法为“QPixmap(“图片路径”)”。

示例:绘制公司Logo

创建一个.py文件,导入PyQt5相关模块,分别使用drawPixmap()的两种重载形式绘制公司的Logo。
完整代码如下:

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtGui import QPainter, QPixmapclass Demo(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(Demo, self).__init__(parent)self.setWindowTitle("使用QPainter绘制图形")    # 设置窗口标题self.resize(300, 120)      # 设置窗口大小def paintEvent(self, event):painter = QPainter(self)      # 创建绘图对象painter.drawPixmap(10, 10, QPixmap("./image/logo.png"))      # 默认大小# painter.drawPixmap(10, 10, 290, 110, QPixmap("./image/logo.png"))      # 指定大小if __name__ == "__main__":import sysapp = QApplication(sys.argv)       # 创建窗口程序demo = Demo()         # 创建窗口类对象demo.show()      # 显示窗口sys.exit(app.exec_())

默认原图大小的运行结果:

指定大小的运行结果:

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