PyCairo – 我们如何将坐标从设备空间转换到用户空间？

在 PyCairo 中，我们经常需要将图形的坐标从设备坐标空间转换到用户坐标空间，以便我们可以在不同的分辨率和大小的设备上绘制相同的图像。

设备空间和用户空间

设备空间是指实际绘制图像的物理坐标空间，例如屏幕、打印机或图像文件。在设备坐标空间中，每个坐标都与像素点对应。设备坐标原点通常在设备的左上角。

用户空间是我们通常想象的坐标空间，它是相对于我们要绘制图像的虚拟坐标空间。在用户坐标空间中，每个坐标表示的是物理坐标系中的点。用户坐标空间中的坐标可以是浮点数。

如何转换坐标

PyCairo 提供了两种方法来进行坐标转换：

1. 使用 ctx.device_to_user(x, y) 方法将设备坐标 (x, y) 转换为用户坐标。
2. 使用 ctx.user_to_device(x, y) 方法将用户坐标 (x, y) 转换为设备坐标。

以下是示例代码，演示如何将 (100, 100) 的设备坐标转换为用户坐标：

import cairo

with cairo.SVGSurface("example.svg", 100, 100) as surface:
    ctx = cairo.Context(surface)
    
    # 绘制一个正方形
    ctx.rectangle(0, 0, 50, 50)
    ctx.stroke()
    
    # 将设备坐标转换为用户坐标
    x, y = ctx.device_to_user(100, 100)
    
    # 在用户坐标空间中绘制一个圆形
    ctx.arc(x, y, 10, 0, 2 * math.pi)
    ctx.fill()

在这个例子中，我们使用 ctx.device_to_user(100, 100) 将 (100, 100) 的设备坐标转换为用户坐标。然后我们在用户坐标空间中绘制一个半径为 10 的圆形。最终的效果如下：

通过坐标转换，我们可以在不同的设备上绘制相同的图像，这对于编写可重用的绘图代码非常有用。