解決方案詳解
繪制表盤
表盤上只有60條分/秒刻線和12條小時刻線，當然還有表盤的外部輪廓圓，也就是重點在如何畫72根線。先把簡單的圓畫出來：
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import cv2 as cvimport mathimport datetimeimport numpy as npmargin = 5 # 上下左右邊距radius = 220 # 圓的半徑center = (center_x, center_y) = (225, 225) # 圓心# 1. 新建一個畫板并填充成白色img = np.zeros((450, 450, 3), np.uint8)img[:] = (255, 255, 255)# 2. 畫出圓盤cv.circle(img, center, radius, (0, 0, 0), thickness=5) |
我們使用opencv畫直線的時候，需知道直線的起點和終點坐標，那么畫72根線就變成了獲取72組坐標。
平面坐標系下，已知半徑和角度的話，a點的坐標可以表示為：
x=r×cosα
y=r×sinα
先只考慮將坐標系原點移動到左上角，角度依然是平面坐標系中的逆時針計算，那么新坐標是：
x=r+r×cosα
y=r+r×sinα
對于60條分/秒刻線，刻線間的夾角是360°/60=6°，對于小時刻線，角度是360°/12=30°，這樣就得到了72組起點坐標，那怎么得到終點坐標呢？其實同樣的原理，用一個同心的小圓來計算得到b點：
通過a/b兩點就可以畫出直線：
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pt1 = []# 3. 畫出60條秒和分鐘的刻線for i in range(60): # 最外部圓，計算a點 x1 = center_x+(radius-margin)*math.cos(i*6*np.pi/180.0) y1 = center_y+(radius-margin)*math.sin(i*6*np.pi/180.0) pt1.append((int(x1), int(y1))) # 同心小圓，計算b點 x2 = center_x+(radius-15)*math.cos(i*6*np.pi/180.0) y2 = center_y+(radius-15)*math.sin(i*6*np.pi/180.0) cv.line(img, pt1[i], (int(x2), int(y2)), (0, 0, 0), thickness=2)# 4. 畫出12條小時的刻線for i in range(12): # 12條小時刻線應該更長一點 x = center_x+(radius-25)*math.cos(i*30*np.pi/180.0) y = center_y+(radius-25)*math.sin(i*30*np.pi/180.0) # 這里用到了前面的pt1 cv.line(img, pt1[i*5], (int(x), int(y)), (0, 0, 0), thickness=5)# 到這里基本的表盤圖就已經畫出來了 |
角度換算
接下來算是一個小難點，首先時鐘的起始坐標在正常二維坐標系的90°方向，其次時鐘跟圖像一樣，都是順時針計算角度的，所以三者需要統一下：
因為角度是完全對稱的，順逆時針沒有影響，所以平面坐標系完全不用理會，放在這里只是便于大家理解。對于時鐘坐標和圖像坐標，時鐘0的0°對應圖像的270°，時鐘15的90°對應圖像的360°，時鐘30的180°對應圖像的450°（360°+90°）…
所以兩者之間的關系便是：
計算角度 = 時鐘角度+270°
計算角度 = 計算角度 if 計算角度<=360° else 計算角度-360°
同步時間
python中如何獲取當前時間和添加日期文字都比較簡單，看代碼就行，我就不解釋了。
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while(1): # 不斷拷貝表盤圖，才能更新繪制，不然會重疊在一起 temp = np.copy(img) # 5. 獲取系統時間，畫出動態的時-分-秒三條刻線 now_time = datetime.datetime.now() hour, minute, second = now_time.hour, now_time.minute, now_time.second # 畫秒刻線 # 參見博客，opencv中的角度是順時針計算的，所以需要轉換下 sec_angle = second*6+270 if second <= 15 else (second-15)*6 sec_x = center_x+(radius-margin)*math.cos(sec_angle*np.pi/180.0) sec_y = center_y+(radius-margin)*math.sin(sec_angle*np.pi/180.0) cv.line(temp, center, (int(sec_x), int(sec_y)), (255, 0, 0), 2) # 畫分刻線 min_angle = minute*6+270 if minute <= 15 else (minute-15)*6 min_x = center_x+(radius-35)*math.cos(min_angle*np.pi/180.0) min_y = center_y+(radius-35)*math.sin(min_angle*np.pi/180.0) cv.line(temp, center, (int(min_x), int(min_y)), (0, 255, 0), 8) # 畫時刻線 hour_angle = hour*30+270 if hour <= 3 else (hour-3)*30 hour_x = center_x+(radius-75)*math.cos(hour_angle*np.pi/180.0) hour_y = center_y+(radius-75)*math.sin(hour_angle*np.pi/180.0) cv.line(temp, center, (int(hour_x), int(hour_y)), (0, 0, 255), 20) # 6. 添加當前日期文字 font = cv.font_hershey_simplex time_str = now_time.strftime("%d/%m/%y") cv.puttext(img, time_str, (135, 275), font, 1, (0, 0, 0), 2) cv.imshow('clocking', temp) if cv.waitkey(1) == 27: # 按下esc鍵退出 break |
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