从〇到一: Python 与 Jupyter 工具库 Calysto

Python 与 Jupyter 工具库 Calysto

by 星辉

Posted on 2019年10月20日周日 at 11:08上午 in 教程

Calysto 是一个小巧的 Python 工具库，用它可以简单方便地通过 Jupyter 笔记本页面进行图形绘制和模拟演示。 Calysto 项目发布页面为 https://pypi.org/project/calysto/

你可以在系统终端窗口输入以下命令来安装 Calysto 软件包：

pip install calysto
conda install cairo  # Windows下还需要安装cairo

安装完成后导入包内的图形模块 calysto.graphics 中的所有对象和显示模块 calysto.display 中的两个函数：

from calysto.graphics import *
from calysto.display import display, clear_output

下面是一个绘制图形对象的示例，首先创建一个 Canvas 画布对象以及任意多个图形对象例如 Circle 圆形，Text 文本，Polygon 多边形等，然后调用画布对象的 draw 方法在画布上绘制图形对象，最后调用 display 函数在 Jupyter 笔记本页面中显示画布：

canvas = Canvas((500, 200))  # 创建画布，位置参数指定大小是多少个像素
# 创建圆形，位置参数指定圆心，半径，关键字参数有填充颜色，线条颜色等
circle = Circle((100, 100), 30, fill="red", stroke="green")
circle.stroke_width(3)  # 也可调用对象的方法，例如stroke_width()改变线条宽度
canvas.draw(circle)
# 创建文本，位置参数指定文本，起点，可以使用style关键字参数设置任意CSS样式
text = Text("画布上的文本", (180, 100), fill="blue", stroke="red", style="font-weight:bold;font-size:30px;font-style:italic")
canvas.draw(text)
# 创建多边形，位置参数指定所有顶点
polygon = Polygon([(400, 100), (430, 100), (480, 130), (460, 150), (420, 150)])
canvas.draw(polygon)
display(canvas)  # 显示画布

图形模块中还定义了 Turtle 海龟对象，可以在 Jupyter 笔记本页面中控制海龟进行绘图，但具体实现上与标准库的 turlte 模块有所差别，例如并不能填充海龟画出的封闭区域，也不会显示海龟的移动过程（不过通过刷新画布也是可以生成动效的）。

import time  # 导入标准库time模块用于定时操作
canvas = Canvas((400, 200))
tt = Turtle(canvas, (0, 100))  # 创建海龟，位置参数指定所在画布，起始点
tt.stroke = "red"  # 绘制红色36芒星
tt.stroke_width = 2
for _ in range(36):
    tt.forward(180)
    tt.right(170)
tt.penup()
tt.goto(220, 100)  # 动态绘制蓝色36芒星
tt.stroke = "blue"
tt.pendown()
for _ in range(36):
    tt.forward(180)
    tt.right(170)
    clear_output(wait=True)  # 添加刷新画布的代码
    display(canvas)
    time.sleep(.25)