Программирование графики: рисуем в Python с помощью Canvas, Turtle и Matplotlib

Расширенные примеры графического кода

1. Интерактивное рисование линий в Tkinter с отслеживанием мыши

Создаётся приложение, позволяющее рисовать произвольные линии при зажатой левой кнопке мыши. Сохраняется список точек для последующей отрисовки.

import tkinter as tk

class DrawingApp:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Рисовалка")
        self.canvas = tk.Canvas(root, width=500, height=400, bg='white')
        self.canvas.pack()
        self.canvas.bind("", self.start_draw)
        self.canvas.bind("", self.draw)
        self.last_x, self.last_y = None, None

    def start_draw(self, event):
        self.last_x, self.last_y = event.x, event.y

    def draw(self, event):
        if self.last_x and self.last_y:
            self.canvas.create_line(self.last_x, self.last_y, event.x, event.y,
                                    fill='black', width=2)
            self.last_x, self.last_y = event.x, event.y

root = tk.Tk()
app = DrawingApp(root)
root.mainloop()

Результат: при перемещении мыши с зажатой кнопкой на холсте появляются линии.

Открывается окно с белым холстом. При нажатии и движении мыши рисуется непрерывная линия.

2. Анимация черепашки: спираль с изменением цвета

Черепашка рисует спираль, постепенно увеличивая длину шага и меняя цвет пера.

import turtle

screen = turtle.Screen()
screen.bgcolor("black")

t = turtle.Turtle()
t.speed(0)
colors = ["red", "yellow", "blue", "green", "orange"]

for i in range(200):
    t.pencolor(colors[i % 5])
    t.forward(i * 0.2)
    t.left(59)

turtle.done()

Результат: на чёрном фоне рисуется разноцветная спираль.

Спираль из 200 витков, цвет меняется циклически.

3. График с возможностью масштабирования (matplotlib + Tkinter)

Встраивается интерактивный график, где можно приближать и отдалять участки.

import tkinter as tk
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

root = tk.Tk()
root.title("Интерактивный график")

fig, ax = plt.subplots()
x = np.linspace(-2, 2, 400)
y = x**3 + x**2 - 1
ax.plot(x, y)
ax.set_title("Функция y = x^3 + x^2 - 1")

canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
canvas.draw()

toolbar = NavigationToolbar2Tk(canvas, root)
toolbar.update()

canvas.get_tk_widget().pack()
root.mainloop()

Результат: окно с графиком и панелью инструментов (увеличение, перемещение).

Отображается график кубической параболы. Можно выбрать инструмент лупы на панели и растянуть прямоугольник для увеличения.

4. PyQt5: рисование прямоугольников по клику

При каждом клике левой кнопкой мыши на холсте появляется случайно окрашенный прямоугольник.

import sys, random
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication
from PyQt5.QtGui import QPainter, QColor
from PyQt5.QtCore import QRect

class RectanglesWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("Случайные прямоугольники")
        self.setGeometry(100, 100, 500, 400)
        self.rects = []

    def mousePressEvent(self, event):
        x, y = event.x(), event.y()
        w, h = random.randint(10, 80), random.randint(10, 80)
        color = QColor(random.randint(0,255), random.randint(0,255), random.randint(0,255))
        self.rects.append((QRect(x, y, w, h), color))
        self.update()

    def paintEvent(self, event):
        painter = QPainter(self)
        for rect, color in self.rects:
            painter.setBrush(color)
            painter.drawRect(rect)

app = QApplication(sys.argv)
window = RectanglesWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

Результат: при каждом клике в точке курсора появляется прямоугольник случайного размера и цвета.

Окно с серым фоном. После 5-6 кликов видно разноцветные прямоугольники, нарисованные в местах нажатия.