# PyCairo 中的变换 > 原文： [https://zetcode.com/gfx/pycairo/transformations/](https://zetcode.com/gfx/pycairo/transformations/) 在 PyCairo 图形编程教程的这一部分中，我们将讨论变换。 仿射变换由零个或多个线性变换（旋转，缩放或剪切）和平移（移位）组成。 几个线性变换可以组合成一个矩阵。 旋转是使刚体绕固定点移动的变换。 缩放比例是一种放大或缩小对象的变换。 比例因子在所有方向上都是相同的。 平移是一种变换，可以使每个点在指定方向上移动恒定的距离。 剪切是一种将对象垂直于给定轴移动的变换，该值在轴的一侧比另一侧更大。 数据来源：（wikipedia.org，freedictionary.com） ## 平移 以下示例描述了一个简单的平移。 ```py def on_draw(self, wid, cr): cr.set_source_rgb(0.2, 0.3, 0.8) cr.rectangle(10, 10, 30, 30) cr.fill() cr.translate(20, 20) cr.set_source_rgb(0.8, 0.3, 0.2) cr.rectangle(0, 0, 30, 30) cr.fill() cr.translate(30, 30) cr.set_source_rgb(0.8, 0.8, 0.2) cr.rectangle(0, 0, 30, 30) cr.fill() cr.translate(40, 40) cr.set_source_rgb(0.3, 0.8, 0.8) cr.rectangle(0, 0, 30, 30) cr.fill() ``` 该示例绘制一个矩形。 然后，我们进行平移并再次绘制相同的矩形几次。 ```py cr.translate(20, 20) ``` `translate()`函数通过变换用户空间原点来修改当前变换矩阵。 在我们的例子中，我们在两个方向上将原点移动了 20 个单位。  图：平移 operation ## 剪切 在以下示例中，我们执行剪切操作。 剪切是沿特定轴的对象变形。 此操作没有剪切方法。 我们需要创建自己的变换矩阵。 注意，可以通过创建变换矩阵来执行每个仿射变换。 ```py def on_draw(self, wid, cr): cr.set_source_rgb(0.6, 0.6, 0.6) cr.rectangle(20, 30, 80, 50) cr.fill() mtx = cairo.Matrix(1.0, 0.5, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0) cr.transform(mtx) cr.rectangle(130, 30, 80, 50) cr.fill() ``` 在此代码示例中，我们执行一个简单的剪切操作。 ```py mtx = cairo.Matrix(1.0, 0.5, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0) ``` 此变换将 y 值剪切为 x 值的 0.5。 ```py cr.transform(mtx) ``` 我们使用`transform()`方法执行变换。  图：抖动 operation ## 缩放 下一个示例演示了缩放操作。 缩放是一种变换操作，其中对象被放大或缩小。 ```py def on_draw(self, wid, cr): cr.set_source_rgb(0.2, 0.3, 0.8) cr.rectangle(10, 10, 90, 90) cr.fill() cr.scale(0.6, 0.6) cr.set_source_rgb(0.8, 0.3, 0.2) cr.rectangle(30, 30, 90, 90) cr.fill() cr.scale(0.8, 0.8) cr.set_source_rgb(0.8, 0.8, 0.2) cr.rectangle(50, 50, 90, 90) cr.fill() ``` 我们绘制三个`90x90px`的矩形。 在其中两个上，我们执行缩放操作。 ```py cr.scale(0.6, 0.6) cr.set_source_rgb(0.8, 0.3, 0.2) cr.rectangle(30, 30, 90, 90) cr.fill() ``` 我们将矩形均匀缩放 0.6 倍。 ```py cr.scale(0.8, 0.8) cr.set_source_rgb(0.8, 0.8, 0.2) cr.rectangle(50, 50, 90, 90) cr.fill() ``` 在这里，我们以 0.8 的系数执行另一个缩放操作。 如果看图片，我们可以看到第三个黄色矩形是最小的一个。 即使我们使用了较小的比例因子。 这是因为变换操作是累加的。 实际上，第三个矩形的缩放比例为 0.528（`0.6x0.8`）。  图：缩放 operation ## 隔离变换 变换操作是累加的。 为了将一个操作与另一个操作隔离开，我们可以使用`save()`和`restore()`方法。 `save()`方法复制图形上下文的当前状态，并将其保存在保存状态的内部栈中。 `restore()`方法将把上下文重新建立为保存状态。 ```py def on_draw(self, wid, cr): cr.set_source_rgb(0.2, 0.3, 0.8) cr.rectangle(10, 10, 90, 90) cr.fill() cr.save() cr.scale(0.6, 0.6) cr.set_source_rgb(0.8, 0.3, 0.2) cr.rectangle(30, 30, 90, 90) cr.fill() cr.restore() cr.save() cr.scale(0.8, 0.8) cr.set_source_rgb(0.8, 0.8, 0.2) cr.rectangle(50, 50, 90, 90) cr.fill() cr.restore() ``` 在示例中，我们缩放了两个矩形。 这次我们将缩放操作相互隔离。 ```py cr.save() cr.scale(0.6, 0.6) cr.set_source_rgb(0.8, 0.3, 0.2) cr.rectangle(30, 30, 90, 90) cr.fill() cr.restore() ``` 我们通过将`scale()`方法放在`save()`和`restore()`方法之间来隔离缩放操作。  图：隔离转换 现在，第三个黄色矩形大于第二个红色矩形。 ## 甜甜圈 在下面的示例中，我们通过旋转一堆椭圆来创建复杂的形状。 ```py #!/usr/bin/python ''' ZetCode PyCairo tutorial This program creates a 'donut' shape in PyCairo. author: Jan Bodnar website: zetcode.com last edited: August 2012 ''' from gi.repository import Gtk import cairo import math class Example(Gtk.Window): def __init__(self): super(Example, self).__init__() self.init_ui() def init_ui(self): darea = Gtk.DrawingArea() darea.connect("draw", self.on_draw) self.add(darea) self.set_title("Donut") self.resize(350, 250) self.set_position(Gtk.WindowPosition.CENTER) self.connect("delete-event", Gtk.main_quit) self.show_all() def on_draw(self, wid, cr): cr.set_line_width(0.5) w, h = self.get_size() cr.translate(w/2, h/2) cr.arc(0, 0, 120, 0, 2*math.pi) cr.stroke() for i in range(36): cr.save() cr.rotate(i*math.pi/36) cr.scale(0.3, 1) cr.arc(0, 0, 120, 0, 2*math.pi) cr.restore() cr.stroke() def main(): app = Example() Gtk.main() if __name__ == "__main__": main() ``` 我们将进行旋转和缩放操作。 我们还将保存和还原 PyCairo 上下文。 ```py cr.translate(w/2, h/2) cr.arc(0, 0, 120, 0, 2*math.pi) cr.stroke() ``` 在 GTK 窗口的中间，我们创建了一个圆。 这将是我们椭圆的边界圆。 ```py for i in range(36): cr.save() cr.rotate(i*math.pi/36) cr.scale(0.3, 1) cr.arc(0, 0, 120, 0, 2*math.pi) cr.restore() cr.stroke() ``` 我们沿着边界圆的路径创建了 36 个椭圆。 我们使用`save()`和`restore()`方法将每个旋转和缩放操作相互隔离。  图：多纳圈 ## 星星 下一个示例显示了一个旋转和缩放的星星。 ```py #!/usr/bin/python ''' ZetCode PyCairo tutorial This is a star example which demonstrates scaling, translating and rotating operations in PyCairo. author: Jan Bodnar website: zetcode.com last edited: August 2012 ''' from gi.repository import Gtk, GLib import cairo class cv(object): points = ( ( 0, 85 ), ( 75, 75 ), ( 100, 10 ), ( 125, 75 ), ( 200, 85 ), ( 150, 125 ), ( 160, 190 ), ( 100, 150 ), ( 40, 190 ), ( 50, 125 ), ( 0, 85 ) ) SPEED = 20 TIMER_ID = 1 class Example(Gtk.Window): def __init__(self): super(Example, self).__init__() self.init_ui() self.init_vars() def init_ui(self): self.darea = Gtk.DrawingArea() self.darea.connect("draw", self.on_draw) self.add(self.darea) self.set_title("Star") self.resize(400, 300) self.set_position(Gtk.WindowPosition.CENTER) self.connect("delete-event", Gtk.main_quit) self.show_all() def init_vars(self): self.angle = 0 self.scale = 1 self.delta = 0.01 GLib.timeout_add(cv.SPEED, self.on_timer) def on_timer(self): if self.scale < 0.01: self.delta = -self.delta elif self.scale > 0.99: self.delta = -self.delta self.scale += self.delta self.angle += 0.01 self.darea.queue_draw() return True def on_draw(self, wid, cr): w, h = self.get_size() cr.set_source_rgb(0, 0.44, 0.7) cr.set_line_width(1) cr.translate(w/2, h/2) cr.rotate(self.angle) cr.scale(self.scale, self.scale) for i in range(10): cr.line_to(cv.points[i][0], cv.points[i][1]) cr.fill() def main(): app = Example() Gtk.main() if __name__ == "__main__": main() ``` 在此示例中，我们创建一个星形对象。 我们将对其进行平移，旋转和缩放。 ```py points = ( ( 0, 85 ), ( 75, 75 ), ( 100, 10 ), ( 125, 75 ), ( 200, 85 ), ... ``` 从这些点将构造星形对象。 ```py def init_vars(self): self.angle = 0 self.scale = 1 self.delta = 0.01 ... ``` 在`init_vars()`方法中，我们初始化了三个变量。 `self.angle`用于旋转，`self.scale`用于缩放星形对象。 `self.delta`变量控制星星何时生长和何时收缩。 ```py glib.timeout_add(cv.SPEED, self.on_timer) ``` `on_timer()`方法的每个`cv.SPEED` ms 被调用。 ```py if self.scale < 0.01: self.delta = -self.delta elif self.scale > 0.99: self.delta = -self.delta ``` 这些线控制星星是要增长还是要缩小。 ```py cr.translate(w/2, h/2) cr.rotate(self.angle) cr.scale(self.scale, self.scale) ``` 我们将星星移到窗口中间。 旋转并缩放比例。 ```py for i in range(10): cr.line_to(cv.points[i][0], cv.points[i][1]) cr.fill() ``` 在这里，我们绘制星形对象。 在 PyCairo 教程的这一部分中，我们讨论了变换。