Python GUI 开发实例: 用 tkinter 创建图像编辑器

一、什么是图像编辑器

图像编辑器是一种用于修改和增强图像的软件工具，在数字化时代中，图像编辑器越来越重要。

通过使用图像编辑器软件，我们可以对图像进行剪切、旋转、色彩调整、滤镜添加、文字添加等操作，让我们更好的表达和传递信息。

二、为什么使用 Tkinter

在 Python 中，有很多 GUI 工具包可供使用，如 Qt、wxPython 等，但是，Tkinter 是 Python 默认内置的，因此使用 Tkinter 不需要安装任何额外的库。

Tkinter 是一个功能强大、简单易用、跨平台的 GUI 工具包，它支持不同平台的标准 GUI 工具。

虽然 Tkinter 本身可能显得有些陈旧，但是它非常灵活，可以应用于许多应用程序的开发。

三、图像编辑器开发思路

我们想要开发的图像编辑器需要具备以下几个基本功能：

打开、保存图片
缩放、旋转图片
添加文字
添加滤镜和边框

四、打开、保存图片

使用 Tkinter 自带的组件，我们可以轻松创建一个文件选择对话框，使用 Pillow 库读取和保存图片，如下：

from tkinter import filedialog
from PIL import Image, ImageTk

def open_image():
  file_path = filedialog.askopenfilename()
  image = Image.open(file_path)
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo
  
def save_image():
  file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension='.jpg')
  image = Image.frombytes('RGB', canvas.size(), canvas.postscript(colormode='color'))
  image.save(file_path)

五、缩放、旋转图片

我们可以使用 Tkinter 中的 Canvas 组件来显示图片，并使用鼠标滚动事件实现缩放功能，使用鼠标拖动事件实现旋转功能。

from math import cos, sin

def scale(delta):
  x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
  s = delta/120
  if image_id:
    canvas.scale(image_id, x, y, s, s)

def rotate(event):
  global angle
  x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
  if image_id:
    angle += 5
    angle %= 360
    rad = angle/180 * pi
    c, s = cos(rad), sin(rad)
    canvas.coords(image_id, *rotate_points(x, y, c, s))

def rotate_points(x, y, c, s):
  xr = x-c*x+s*y
  yr = y-s*x+c*y
  return xr-50, yr-50, xr+50, yr-50, xr+50, yr+50, xr-50, yr+50

六、添加文字

我们可以使用 Tkinter 自带的 Text 组件和 Canvas 组件来添加文字，使用鼠标点击事件添加文字，并可以使用右键菜单修改文字字体和大小。

from tkinter import font, Menu

class Textbox:
  def __init__(self, x, y):
    self.text = tk.Text(canvas, height=1, font='TkDefaultFont 12', bd=0, highlightthickness=0)
    self.text.insert('0.0', 'Text')
    self.text.focus_set()
    self.text.bind('', self.submit)
    self.id = canvas.create_window(x, y, window=self.text, anchor='nw')
    
  def submit(self, event):
    text = self.text.get('1.0', 'end-1c')
    canvas.delete(self.id)
    self.draw_text(event, text)
    
  def draw_text(self, event, text):
    x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
    font_name = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['family']
    font_size = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['size']
    canvas.create_text(x, y, text=text, font=(font_name, font_size), tags='text')
    
def font_setting():
  tag = canvas.gettags(canvas.find_withtag('current'))[0]
  if tag == 'text':
    font_size = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['size']
    new_size = simpledialog.askinteger('大小', '输入新字号', initialvalue=font_size)
    font.nametofont('TkDefaultFont').configure(size=new_size)

七、添加滤镜和边框

使用 Pillow 库中的 ImageFilter 可以添加图像滤镜，使用 ImageOps 可以添加图像边框。

from PIL import ImageFilter, ImageOps

def add_filter():
  global image
  image = image.filter(ImageFilter.CONTOUR)
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo
  
def add_border():
  global image
  image = ImageOps.expand(image, border=20, fill='white')
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo

八、完整代码示例

下面是一个完整的图像编辑器代码示例：

from tkinter import *
from tkinter import filedialog, simpledialog, font
from PIL import Image, ImageTk, ImageFilter, ImageOps
from math import cos, sin, pi

root = Tk()
root.title('Image Editor')

canvas = Canvas(root, bg='white')
canvas.pack(fill=BOTH, expand=True)

image = None
angle = 0
image_id = None

def open_image():
  global image, image_id
  file_path = filedialog.askopenfilename()
  image = Image.open(file_path)
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo
  image_id = canvas.find_withtag('image')[0]

def save_image():
  file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension='.jpg')
  image = Image.frombytes('RGB', canvas.size(), canvas.postscript(colormode='color'))
  image.save(file_path)

def scale(delta):
  x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
  s = delta/120
  if image_id:
    canvas.scale(image_id, x, y, s, s)

def rotate(event):
  global angle
  x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
  if image_id:
    angle += 5
    angle %= 360
    rad = angle/180 * pi
    c, s = cos(rad), sin(rad)
    canvas.coords(image_id, *rotate_points(x, y, c, s))

def rotate_points(x, y, c, s):
  xr = x-c*x+s*y
  yr = y-s*x+c*y
  return xr-50, yr-50, xr+50, yr-50, xr+50, yr+50, xr-50, yr+50
  
def add_filter():
  global image
  image = image.filter(ImageFilter.CONTOUR)
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo
  
def add_border():
  global image
  image = ImageOps.expand(image, border=20, fill='white')
  photo = ImageTk.PhotoImage(image)
  canvas.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')
  canvas.image = photo

class Textbox:
  def __init__(self, x, y):
    self.text = Text(canvas, height=1, font='TkDefaultFont 12', bd=0, highlightthickness=0)
    self.text.insert('0.0', 'Text')
    self.text.focus_set()
    self.text.bind('', self.submit)
    self.id = canvas.create_window(x, y, window=self.text, anchor='nw')
    
  def submit(self, event):
    text = self.text.get('1.0', 'end-1c')
    canvas.delete(self.id)
    self.draw_text(event, text)
    
  def draw_text(self, event, text):
    x, y = canvas.canvasx(event.x), canvas.canvasy(event.y)
    font_name = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['family']
    font_size = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['size']
    canvas.create_text(x, y, text=text, font=(font_name, font_size), tags='text')

def font_setting():
  tag = canvas.gettags(canvas.find_withtag('current'))[0]
  if tag == 'text':
    font_size = font.nametofont('TkDefaultFont').actual()['size']
    new_size = simpledialog.askinteger('大小', '输入新字号', initialvalue=font_size)
    font.nametofont('TkDefaultFont').configure(size=new_size)

menu = Menu(root)
root.config(menu=menu)

file_menu = Menu(menu, tearoff=0)
menu.add_cascade(label="文件", menu=file_menu)
file_menu.add_command(label="打开", command=open_image)
file_menu.add_command(label="保存", command=save_image)

edit_menu = Menu(menu, tearoff=0)
menu.add_cascade(label="编辑", menu=edit_menu)
edit_menu.add_command(label="滤镜", command=add_filter)
edit_menu.add_command(label="添加边框", command=add_border)

text_menu = Menu(menu, tearoff=0)
menu.add_cascade(label="文本", menu=text_menu)
text_menu.add_command(label="添加文字", command=lambda: Textbox(event.x, event.y))
text_menu.add_command(label="修改字体", command=font_setting)

canvas.bind("", rotate)
canvas.bind("", lambda event : scale(-120))
canvas.bind("", lambda event : scale(120))

root.mainloop()

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