Python 3 - Lernen und professionell anwenden

Kapitel 17

Grafik

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Aufgabe 2

Entwickeln Sie einen Funktionsplotter, der folgendermaßen arbeitet: In ein Eingabefenster

kann man für eine Funktion

f eine Berechnungsvorschrift für die Funktionswerte eintra-

gen. Es handelt sich um einen mathematischen Term mit einer Variablen

x. Nach einem

Klick auf die Schaltfläche P

LOT wird der Graph der Funktion in ein Koordinatensystem ein-

getragen. Dabei werden die Punkte

(x, f(x)) für ganzzahlige x zwischen –5 und 5 exakt

berechnet und durch gerade Linien verbunden (Abbildung 17.13).

Abb. 17.13: Ein einfacher Funktionsplotter

17.6 Lösungen

Lösung 1

Skript:

from tkinter import *

from PIL import Image, ImageTk

DATEN = [('Festung von Bodrum',

'bilder/bodrum.png'),

('Im Reallabor des Futuriums (Berlin)',

'bilder/futurium.png')] #1

class Galerie: #2

def __init__(self):

self.daten = DATEN

self.nr = 0

def nächstes(self): #3

self.nr = (self.nr +1) % len(self.daten)

519

17.6

Lösungen

Erläuterung:

#1: Die Pfade der Bilddateien und zugehörige Texte werden in einer Liste aus Tupeln gespei-

chert.

#2: Die Klasse Galerie modelliert die Bildersammlung.

#3: Die Methode liefert das nächste Element der Datenliste (Text und Pfad der Bilddatei).

Diese Liste wird zyklisch durchlaufen, das heißt, nach dem letzten Item kommt wieder das

erste.

#4: Auf den (anonymen) Button wird ein Icon mit einer Art Dreieck gesetzt. Beachten Sie,

dass die Größe des Buttons sich an die Bildgröße anpasst. Wenn man auf den Button klickt,

wird die Methode

self.weiter() aufgerufen.

#5: Text und Pfad der Datei des nächsten Bildes werden aus der Galerie geholt.

#6: Mithilfe des Pfades wird zunächst ein Image-Objekt erzeugt. Dieses Objekt ist lokal und

kein Attribut des Projektor-Objektes.

return self.daten[self.nr]

class Projektor:

def __init__(self):

self.fenster = Tk()

self.galerie = Galerie()

self.LabelBild = Label(self.fenster)

self.LabelBild.pack()

self.LabelText = Label(self.fenster, width=25,

font=('Arial', 10))

self.LabelText.pack()

icon=PhotoImage(file='bilder/weiter.gif')

Button(self.fenster,image=icon,

command=self.weiter).pack() #4

self.weiter()

self.fenster.mainloop()

def weiter(self):

text, bilddatei = self.galerie.nächstes() #5

img = Image.open(bilddatei) #6

self.imgTk = ImageTk.PhotoImage(img) #7

self.LabelBild.config(image=self.imgTk) #8

self.LabelText.config(text=text)

p = Projektor()

Kapitel 17

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#7: Ein PhotoImage-kompatibles Objekt wird erzeugt und mit dem Präfix self. zum Attri-

but des

Projektor-Objektes gemacht. Das ist wichtig, damit das Bild auf dem Label auch

sichtbar ist.

#8: Die beiden Labels werden neu konfiguriert. Sie erhalten ein neues Bild bzw. neuen Text.

Lösung 2

Skript:

# plotter.pyw

from tkinter import *

class Plotter:

def __init__(self):

fenster = Tk()

f = Frame(fenster) #1

f.pack(padx=5, pady=5)

self.term = StringVar() #2

self.term.set('0')

Label(f, text='f(x)= ').pack(side=LEFT)

self.e = Entry(f, width=12, textvariable=self.term,

font=('courier', 10))

self.e.pack(side=LEFT)

Button(f, text=' Plot ',

command=self.plot).pack(side=RIGHT, padx=5)

self.c = Canvas(fenster, width=160, height=160, bg='white') #3

self.c.pack(pady=5) #4

self.c.create_line(10,80,150,80, arrow=LAST, fill='blue')

self.c.create_line(80,10,80,150, arrow=FIRST, fill='blue')

self.c.create_text(90,90,text='1') #5

self.linie = self.c.create_line(30, 80, 130, 80, width=2)

fenster.mainloop()

def plot(self):

f = {}

try:

for x in range(-5, 6, 1): #6

f[x] = 80 – 10 * eval(self.term.get())

self.c.coords(self.linie,

30, f[-5], 40, f[-4], 50, f[-3], 60, f[-2],

70, f[-1], 80, f[0], 90, f[1], 100, f[2],

110, f[3], 120, f[4], 130, f[5]) #7

except: self.term.set('Ung\xfcltig!') #8

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17.6

Lösungen

Erläuterung:

#1: Frame, der die Widgets für die Eingabe enthält (Label, Entry und Button).

#2: Kontrollvariable für das Entry-Widget. Sie erhält den Anfangswert '0'.

#3: Canvas mit weißem Hintergrund für das Diagramm.

#4: Es folgt die Definition der beiden Pfeile des Koordinatenkreuzes.

#5: Unter der x-Achse wird die Einheit des Koordinatensystems angedeutet. In der folgen-

den Zeile wird für die Anfangssituation (

f(x)=0) eine gerade Linie auf die x-Achse gelegt.

Sie ist schwarz (Default) und zwei Pixel weit.

#6: In einer for-Schleife werden die Funktionswerte für ganzzahlige x-Werte zwischen –5

und 5 ermittelt und direkt in y-Koordinaten für die Darstellung des Graphen auf dem Can-

vas umgerechnet. Die Ergebnisse werden im Dictionary

f gespeichert.

#7: Die Koordinaten der Eckpunkte der Linie auf dem Canvas (also der Graph) werden neu

konfiguriert. Die übrigen Attribute des Items mit ID-Nummer

self.linie bleiben unver-

ändert.

#8: Falls beim Versuch, den Term im Entry-Feld auszuwerten, ein Fehler auftrat, wird die

Meldung

ungültig im Entry-Feld ausgegeben.

p = Plotter()