Rust 2D图形渲染库piston2d-graphics的使用

完整示例代码

下面是一个扩展版的piston2d-graphics示例，展示了更多2D图形绘制功能：

extern crate piston;
extern crate graphics;
extern crate glutin_window;
extern crate opengl_graphics;

use piston::window::WindowSettings;
use piston::event_loop::{EventSettings, Events};
use piston::input::{RenderEvent, UpdateEvent, Button, Key, PressEvent};
use glutin_window::GlutinWindow as Window;
use opengl_graphics::{GlGraphics, OpenGL};
use graphics::*;

fn main() {
    // 设置OpenGL版本
    let opengl = OpenGL::V3_2;

    // 创建窗口
    let mut window: Window = WindowSettings::new("Advanced Piston2D Demo", [800, 600])
        .graphics_api(opengl)
        .exit_on_esc(true)
        .build()
        .unwrap();

    // 创建图形系统
    let mut gl = GlGraphics::new(opengl);

    // 事件循环设置
    let mut events = Events::new(EventSettings::new());
    
    // 应用状态
    let mut rotation = 0.0;
    let mut scale = 1.0;
    let mut position = [400.0, 300.0];
    let mut color = [1.0, 0.0, 0.0, 1.0]; // 初始红色

    while let Some(e) = events.next(&mut window) {
        // 处理按键事件
        if let Some(Button::Keyboard(key)) = e.press_args() {
            match key {
                Key::R => color = [1.0, 0.0, 0.0, 1.0], // 红色
                Key::G => color = [0.0, 1.0, 0.0, 1.0], // 绿色
                Key::B => color = [0.0, 0.0, 1.0, 1.0], // 蓝色
                Key::Up => position[1] -= 10.0,        // 上移
                Key::Down => position[1] += 10.0,      // 下移
                Key::Left => position[0] -= 10.0,      // 左移
                Key::Right => position[0] += 10.0,     // 右移
                Key::Plus => scale *= 1.1,             // 放大
                Key::Minus => scale *= 0.9,            // 缩小
                _ => {}
            }
        }

        // 处理渲染事件
        if let Some(args) = e.render_args() {
            gl.draw(args.viewport(), |c, g| {
                // 清除屏幕为浅灰色
                clear([0.8, 0.8, 0.8, 1.0], g);

                // 绘制一个圆形
                ellipse(
                    [0.0, 0.5, 0.5, 1.0], // 蓝绿色
                    ellipse::circle(100.0, 100.0, 50.0), // 位置和半径
                    c.transform,
                    g,
                );

                // 绘制一个旋转缩放的多边形
                polygon(
                    color,
                    &[[-30.0, -30.0], [0.0, 30.0], [30.0, -30.0]], // 三角形顶点
                    c.transform.trans(position[0], position[1])
                        .rot_rad(rotation)
                        .scale(scale, scale),
                    g,
                );

                // 绘制一条线
                line(
                    [0.0, 0.0, 0.0, 1.0], // 黑色
                    2.0, // 线宽
                    [50.0, 50.0, 150.0, 150.0], // 起点和终点
                    c.transform,
                    g,
                );

                // 绘制文字说明
                text::Text::new_color([0.0, 0.0, 0.0, 1.0], 20)
                    .draw(
                        "使用方向键移动, +/-缩放, R/G/B切换颜色",
                        &mut g,
                        c.transform.trans(20.0, 580.0),
                    )
                    .unwrap();
            });
        }

        // 更新状态
        if let Some(args) = e.update_args() {
            rotation += 0.5 * args.dt;
        }
    }
}

代码说明

新增功能：
- 添加了键盘交互控制
- 支持多边形绘制
- 添加了圆形和线条绘制
- 实现了图形缩放功能
- 增加了颜色切换功能
交互控制：
- 方向键：控制图形位置
- R/G/B键：切换颜色
- +/-键：缩放图形
新增图形类型：
- ellipse：绘制圆形/椭圆
- polygon：绘制多边形
- line：绘制线条
状态管理：
- 维护了位置、旋转、缩放和颜色状态
- 通过按键事件更新状态

这个扩展示例展示了piston2d-graphics更丰富的功能，包括多种图形绘制、用户交互和状态管理。你可以基于此进一步开发更复杂的2D图形应用。

wuwangju 1楼

Rust 2D图形渲染库piston2d-graphics使用指南

piston2d-graphics是Piston游戏引擎生态系统中的一个2D图形渲染库，提供了高性能的2D绘图和图形处理功能。

主要特性

跨平台支持
模块化设计
高性能渲染
支持多种后端实现
简洁的API设计

基本使用方法

添加依赖

首先在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
piston2d-graphics = "0.40"
piston_window = "0.131"  # 可选，提供窗口支持

基本绘图示例

extern crate piston_window;
extern crate graphics;

use piston_window::*;

fn main() {
    let mut window: PistonWindow = WindowSettings::new("piston2d-graphics示例", [640, 480])
        .exit_on_esc(true)
        .build()
        .unwrap();

    while let Some(e) = window.next() {
        window.draw_2d(&e, |c, g, _| {
            // 清除画布为白色
            clear([1.0; 4], g);
            
            // 设置颜色为红色
            let red = [1.0, 0.0, 0.0, 1.0];
            
            // 绘制一个矩形
            rectangle(red, // 颜色
                     [0.0, 0.0, 100.0, 100.0], // 位置和大小
                     c.transform, // 变换矩阵
                     g); // 图形缓冲区
        });
    }
}

常用绘图功能

绘制基本形状

// 绘制圆形
ellipse([0.0, 1.0, 0.0, 1.0], // 绿色
        [50.0, 50.0, 100.0, 100.0], // 位置和大小
        c.transform, g);

// 绘制线条
line([0.0, 0.0, 1.0, 1.0], // 蓝色
     1.0, // 线宽
     [100.0, 100.0, 200.0, 200.0], // 起点和终点
     c.transform, g);

使用变换

// 平移变换
let transform = c.transform.trans(100.0, 100.0);
rectangle([1.0, 0.0, 1.0, 1.0], // 紫色
          [0.0, 0.0, 50.0, 50.0],
          transform, g);

// 旋转变换
let transform = c.transform.trans(200.0, 200.0).rot_rad(0.785); // 旋转45度
rectangle([0.0, 1.0, 1.0, 1.0], // 青色
          [0.0, 0.0, 50.0, 50.0],
          transform, g);

绘制文本

let font = Glyphs::new("assets/FiraSans-Regular.ttf", window.create_texture_context()).unwrap();
text::Text::new_color([0.0, 0.0, 0.0, 1.0], 32)
    .draw("Hello Piston!", &mut font, &c.draw_state, c.transform, g)
    .unwrap();

高级功能

自定义着色器

// 创建自定义图形上下文
let mut g2d = G2d::new(ShaderSettings {
    // 自定义着色器代码
    vertex_shader: Some(include_bytes!("shader.vert")),
    fragment_shader: Some(include_bytes!("shader.frag")),
    // ...其他设置
});

// 使用自定义着色器绘制
rectangle([1.0, 0.5, 0.0, 1.0], [150.0, 150.0, 100.0, 100.0], c.transform, &mut g2d);

批处理渲染

let mut batch = DrawBatch::new();
batch.add(rectangle([1.0, 0.0, 0.0, 1.0], [0.0, 0.0, 50.0, 50.0]));
batch.add(ellipse([0.0, 1.0, 0.0, 1.0], [100.0, 极客时间, 50.0, 50.0]));
batch.draw(c.transform, g);

性能优化建议

使用批处理渲染减少绘制调用
重用图形资源（纹理、字体等）
避免在绘制循环中创建新对象
使用适当的缓存策略

piston2d-graphics是一个灵活且功能强大的2D图形库，适合游戏开发、数据可视化和各种2D图形应用场景。

完整示例Demo

以下是一个完整的piston2d-graphics示例，展示了基本形状绘制、文本渲染和变换操作：

extern crate piston_window;
extern crate graphics;

use piston_window::*;

fn main() {
    // 创建窗口
    let mut window: PistonWindow = WindowSettings::new("piston2d-graphics完整示例", [800, 600])
        .exit_on_esc(true)
        .build()
        .unwrap();

    // 加载字体
    let mut font = window.load_font("assets/FiraSans-Regular.ttf").unwrap();

    while let Some(e) = window.next() {
        window.draw_2d(&e, |c, g, _| {
            // 清除画布为白色
            clear([1.0; 4], g);
            
            // 1. 绘制基本形状
            // 红色矩形
            rectangle([1.0, 0.0, 0.0, 1.0], [50.0, 50.0, 100.0, 100.0], c.transform, g);
            
            // 绿色圆形
            ellipse([0.0, 1.0, 0.0, 1.0], [200.0, 50.0, 100.0, 100.0], c.transform, g);
            
            // 蓝色线条
            line([0.0, 0.0, 1.0, 1.0], 2.0, [350.0, 50.0, 450.0, 150.0], c.transform, g);
            
            // 2. 使用变换
            // 平移后的紫色矩形
            let transform = c.transform.trans(50.0, 200.0);
            rectangle([1.0, 0.0, 1.0, 1.0], [0.0, 0.0, 80.0, 80.0], transform, g);
            
            // 旋转45度的青色矩形
            let transform = c.transform.trans(200.0, 200.0).rot_rad(0.785);
            rectangle([0.0, 1.0, 1.0, 1.0], [0.0, 0.0, 80.0, 80.0], transform, g);
            
            // 3. 绘制文本
            text::Text::new_color([0.0, 0.0, 0.0, 1.0], 32)
                .draw("Hello Piston!", &mut font, &c.draw_state, c.transform.trans(50.0, 350.0), g)
                .unwrap();
                
            text::Text::new_color([0.5, 0.5, 0.5, 1.0], 24)
                .draw("2D图形渲染示例", &mut font, &c.draw_state, c.transform.trans(50.0, 400.0), g)
                .unwrap();
        });
    }
}

这个完整示例展示了：

创建窗口和基本循环结构
加载字体资源
绘制基本形状（矩形、圆形、线条）
使用变换操作（平移、旋转）
渲染文本信息

要运行此示例，需要确保项目中有一个"assets"文件夹，其中包含FiraSans-Regular.ttf字体文件。

Rust 2D图形渲染库piston2d-graphics的使用，piston2d-graphics提供高性能2D绘图和图形处理功能