PyQt 实现炫酷锁屏效果源码分享

一、源码分享

1、效果展示
2、源码分享

2.1、lock_screen.py
2.2、main.py
2.3、相关包安装
2.4、完整工程下载

二、实现原理

1、概述
2、使用场景
3、如何创建和使用 QPainter
4、 QPainter 的核心功能详述
5、常见绘制操作示例
6、QPainter 支持的所有方法列表
7、高级用法和技巧
8、常见问题解答
9、总结

一、源码分享

1、效果展示

2、源码分享

2.1、lock_screen.py

import mathfrom PyQt6.QtCore import Qt, QTimer, QRectF, QRect, QEvent, QPointFfrom PyQt6.QtGui import QPainter, QPaintEvent, QImage, QLinearGradient, QPen, QColor, QMouseEventfrom PyQt6.QtWidgets import QWidgetclass LockScreen(QWidget):    def __init__(self, parent=None):        super().__init__(parent)        # 透明背景 + 双缓冲防拖影核心属性        self.setAttribute(Qt.WidgetAttribute.WA_TranslucentBackground)        self.setAttribute(Qt.WidgetAttribute.WA_OpaquePaintEvent, False)        # 门位置        self.doorLeftX = 0        self.doorRightX = 0        self.ledOpacity = 1.0        # 基础常量        self.dialSize = 250        self.indictorSize = self.dialSize + 50        self.startAngle = 95        self.endAngle = 265        self.currentAngle = self.startAngle        self.rectDial = QRectF()        self.deltaDegrees = 0.0        self.recordAngle = 0.0        # 动画参数：左右门独立速度，右门更快抵消长距离        self.speedLeft = 7        self.speedRight = 8        self.ledStep = 0.02        self.ledForward = False        self.isAnimDoor = False        self.targetLeftX = 0        self.targetRightX = 0        # 防重复解锁标记        self._unlockTriggered = False        self._mousePressed = False        # 图片路径        self.imageDial = QImage("image/dial-frame.png")        self.imageLines = QImage("image/lines.png")        self.imageNotch = QImage("image/notch.png")        self.imageLed = QImage("image/led-dark.png")        # 线条缓存，减少频繁创建图片拖影        self._lineCache = None        self._cacheAngle = -1000        # 全局主定时器 10ms        self.mainTimer = QTimer(self)        self.mainTimer.setInterval(10)        self.mainTimer.timeout.connect(self._tick)        self.mainTimer.start()        self.setVisible(False)        self.installEventFilter(self)    def normalize_angle(self, angle: float):        return math.fmod(angle + 360.0, 360.0)    def clamp(self, val, min_v, max_v):        return max(min_v, min(val, max_v))    # 窗口大小改变响应，修复缩放门错位 + 保留关门动画    def resizeEvent(self, event):        super().resizeEvent(event)        w = self.width()        if w <= 0:            return        # 锁屏静止状态（无动画、未解锁）：仅更新目标，不直接覆盖doorX        if self.isVisible() and not self._unlockTriggered and not self.isAnimDoor:            self.targetLeftX = -w / 2 + 30            self.targetRightX = w / 2 - self.indictorSize / 2            # 仅完全静止时同步当前门位置，不破坏动画            self.doorLeftX = self.targetLeftX            self.doorRightX = self.targetRightX        # 正在执行解锁动画，更新飞出目标坐标        elif self.isAnimDoor:            self.targetLeftX = -w - 10            self.targetRightX = w        self.update()    # 定时器每一帧更新动画    def _tick(self):        w = self.width()        h = self.height()        if w <= 0 or h <= 0:            return        # LED明暗呼吸        if self.ledForward:            self.ledOpacity += self.ledStep            if self.ledOpacity >= 1.0:                self.ledOpacity = 1.0                self.ledForward = False        else:            self.ledOpacity -= self.ledStep            if self.ledOpacity <= 0.0:                self.ledOpacity = 0.0                self.ledForward = True        self.update()        # 门平滑移动插值        if self.isAnimDoor:            changed = False            # 左门移动逻辑            if abs(self.doorLeftX - self.targetLeftX) > self.speedLeft:                if self.doorLeftX < self.targetLeftX:                    self.doorLeftX += self.speedLeft                else:                    self.doorLeftX -= self.speedLeft                changed = True            else:                self.doorLeftX = self.targetLeftX            # 右门移动逻辑（独立更高速度）            if abs(self.doorRightX - self.targetRightX) > self.speedRight:                if self.doorRightX < self.targetRightX:                    self.doorRightX += self.speedRight                else:                    self.doorRightX -= self.speedRight                changed = True            else:                self.doorRightX = self.targetRightX            # 门动画结束逻辑            if not changed:                self.isAnimDoor = False                if self.doorLeftX <= -w:                    self.setVisible(False)                    self.currentAngle = self.startAngle                    self._unlockTriggered = False            self.update()    # 上锁解锁对外接口    def lockScreen(self, is_lock: bool):        w = self.width()        if w <= 0:            return        if is_lock:            self._unlockTriggered = False            self.setVisible(True)            self.raise_()            self.targetLeftX = -w / 2 + 30            self.targetRightX = w / 2 - self.indictorSize / 2            # 只设置目标，不强行覆盖当前门坐标，保留动画            self.isAnimDoor = True        else:            self.targetLeftX = -w - 10            self.targetRightX = w            self.isAnimDoor = True    def paintEvent(self, event: QPaintEvent):        painter = QPainter(self)        painter.setRenderHints(QPainter.RenderHint.Antialiasing | QPainter.RenderHint.SmoothPixmapTransform)        w = self.width()        h = self.height()        if w <= 0 or h <= 0:            return        borderWidth = 6        # 初始化门默认位置        if self.doorLeftX == 0:            self.doorLeftX = -w - 10        if self.doorRightX == 0:            self.doorRightX = w        # 绘制左门        penDoor = QPen(QColor("#000000"), 6, Qt.PenStyle.SolidLine, Qt.PenCapStyle.RoundCap, Qt.PenJoinStyle.MiterJoin)        painter.setPen(penDoor)        gradLeft = QLinearGradient(w / 2, 0, w / 2, h)        gradLeft.setColorAt(0, QColor("#34373F"))        gradLeft.setColorAt(1, QColor("#1D2026"))        painter.setBrush(gradLeft)        rectLeft = QRect(self.doorLeftX, borderWidth // 2, w, h - borderWidth)        painter.drawRoundedRect(rectLeft, 40, 40)        # 右侧外圈椭圆        gradRight = QLinearGradient(w / 2, 0, w / 2, h)        gradRight.setColorAt(0, QColor("#2e3037"))        gradRight.setColorAt(1, QColor("#1D2026"))        rectRoundBorder = QRect(int(self.doorRightX + 15), int((h - (self.dialSize + 20)) / 2), self.dialSize + 20, self.dialSize + 20)        painter.setBrush(gradRight)        painter.drawEllipse(rectRoundBorder)        # 绘制右门        rectRight = QRect(int(self.doorRightX + self.indictorSize / 2), borderWidth // 2, w, h - borderWidth)        painter.setBrush(gradLeft)        painter.drawRoundedRect(rectRight, 40, 40)        # 蓝色弧形指示线        rectIndicator = QRectF(self.doorRightX, (h - self.indictorSize) / 2, self.indictorSize, self.indictorSize)        penBlue = QPen(QColor("#76AAF5"), 4, Qt.PenStyle.SolidLine, Qt.PenCapStyle.RoundCap, Qt.PenJoinStyle.MiterJoin)        painter.setPen(penBlue)        arcStart = -self.startAngle * 16        arcSpan = -(self.currentAngle - self.startAngle) * 16        painter.drawArc(rectIndicator, arcStart, arcSpan)        # 中间竖遮罩        painter.save()        painter.setPen(Qt.PenStyle.NoPen)        painter.setBrush(gradRight)        maskRect = QRect(int(rectRoundBorder.center().x() - 10), rectRoundBorder.y() + 3, 20, rectRoundBorder.height() - 6)        painter.drawRoundedRect(maskRect, 5, 5)        painter.restore()        # 转盘底座，图片缺失绘制圆形兜底        self.rectDial = QRectF(self.doorRightX + 25, (h - self.dialSize) / 2, self.dialSize, self.dialSize)        if self.imageDial.isNull():            painter.setBrush(QColor("#252830"))            painter.drawEllipse(self.rectDial)        else:            painter.drawImage(self.rectDial, self.imageDial)        # 旋转指示线条（缓存复用，消除拖影）        painter.save()        sizeLine = int(self.dialSize * 1.1)        painter.setOpacity(0.3)        rectLine = QRect(int(self.doorRightX + (self.indictorSize - sizeLine) / 2), int((h - sizeLine) / 2), sizeLine, sizeLine)        lineW = self.imageLines.width()        lineH = self.imageLines.height()        imgW = math.hypot(lineW, lineH)        currentRotate = self.currentAngle - self.startAngle        if self._lineCache is None or not math.isclose(self._cacheAngle, currentRotate, abs_tol=0.1):            self._lineCache = QImage(int(imgW), int(imgW), QImage.Format.Format_ARGB32_Premultiplied)            self._lineCache.fill(Qt.GlobalColor.transparent)            pCache = QPainter(self._lineCache)            pCache.translate(imgW / 2, imgW / 2)            pCache.rotate(currentRotate)            if not self.imageLines.isNull():                pCache.drawImage(QRect(-lineW // 2, -lineH // 2, lineW, lineH), self.imageLines)            pCache.end()            self._cacheAngle = currentRotate        painter.drawImage(rectLine, self._lineCache)        painter.setOpacity(1.0)        painter.restore()        # 缺口图片        centerX = self.rectDial.x() + self.rectDial.width() / 2        centerY = self.rectDial.y() + self.rectDial.height() / 2        circleR = self.rectDial.width() / 2 - 50        rad = math.radians(self.currentAngle)        notchX = centerX + circleR * math.cos(rad) - 32        notchY = centerY + circleR * math.sin(rad) - 32        rectNotch = QRectF(notchX, notchY, 64, 64)        if not self.imageNotch.isNull():            painter.drawImage(rectNotch, self.imageNotch)        # LED呼吸灯        if math.isclose(self.currentAngle, self.startAngle, abs_tol=0.1):            ledX = rectIndicator.x() + rectIndicator.width() / 2 - 30            ledY = rectIndicator.y() + rectIndicator.height() - 20            rectLed = QRect(int(ledX), int(ledY), self.imageLed.width(), self.imageLed.height())            painter.setOpacity(self.ledOpacity)            if not self.imageLed.isNull():                painter.drawImage(rectLed, self.imageLed)    # 鼠标事件过滤 修复坐标、实时旋转无延迟    def eventFilter(self, obj, event):        if not self._unlockTriggered:            if event.type() == QEvent.Type.MouseButtonPress:                if isinstance(event, QMouseEvent):                    mouse_evt = event                    if mouse_evt.button() == Qt.MouseButton.LeftButton:                        pos = mouse_evt.pos()                        pt = QPointF(pos)                        if self.rectDial.contains(pt):                            self._mousePressed = True                            # 按下瞬间锁定角度基准                            cx = self.rectDial.center().x()                            cy = self.rectDial.center().y()                            dx = pt.x() - cx                            dy = pt.y() - cy                            angleRad = math.atan2(dy, dx)                            newAngle = math.degrees(angleRad)                            newAngle = self.normalize_angle(newAngle)                            self.deltaDegrees = newAngle                            self.recordAngle = self.currentAngle            elif event.type() == QEvent.Type.MouseButtonRelease:                if isinstance(event, QMouseEvent):                    mouse_evt = event                    if mouse_evt.button() == Qt.MouseButton.LeftButton:                        self._mousePressed = False            elif event.type() == QEvent.Type.MouseMove:                if self._mousePressed and isinstance(event, QMouseEvent):                    mouse_evt = event                    pos = mouse_evt.pos()                    pt = QPointF(pos)                    cx = self.rectDial.center().x()                    cy = self.rectDial.center().y()                    dx = pt.x() - cx                    dy = pt.y() - cy                    angleRad = math.atan2(dy, dx)                    newAngle = math.degrees(angleRad)                    newAngle = self.normalize_angle(newAngle)                    # 实时更新旋转角度                    self.currentAngle = self.clamp(                        self.recordAngle + (newAngle - self.deltaDegrees),                        self.startAngle,                        self.endAngle                    )                    self.update()                    # 拖拽到终点仅触发一次解锁                    if self.currentAngle >= self.endAngle and not self._unlockTriggered:                        self._unlockTriggered = True                        self.lockScreen(False)        return super().eventFilter(obj, event)

2.2、main.py

import sysfrom PyQt6.QtWidgets import QApplicationfrom PyQt6.QtWidgets import QMainWindow, QPushButton, QWidget, QVBoxLayoutfrom PyQt6.QtCore import Qtfrom lock_screen import LockScreenclass MainWindow(QMainWindow):    def __init__(self, parent=None):        super().__init__(parent)        self.setWindowTitle("透明锁屏窗口")        self.resize(900, 700)        central = QWidget()        self.setCentralWidget(central)        layout = QVBoxLayout(central)        layout.setAlignment(Qt.AlignmentFlag.AlignCenter)        self.btnLock = QPushButton("点击上锁")        self.btnLock.setFixedSize(200,80)        layout.addWidget(self.btnLock)        self.lockScreen = LockScreen(self)        self.resizeEvent(None)        self.btnLock.clicked.connect(self.onBtnClick)    def onBtnClick(self):        self.lockScreen.lockScreen(True)    def keyPressEvent(self, e):        if e.key() == Qt.Key.Key_F1:            self.lockScreen.lockScreen(False)        super().keyPressEvent(e)    def resizeEvent(self, event):        self.lockScreen.setGeometry(self.rect())        super().resizeEvent(event)if __name__ == "__main__":    app = QApplication(sys.argv)    window = MainWindow()    window.show()    sys.exit(app.exec())

2.3、相关包安装

2.4、完整工程下载

博客顶部下载

二、实现原理

主要通过QPainter绘制来完成。

1、概述

QPainter 是 PyQt6 中的一个核心图形绘制类，属于 PyQt6 的绘图模块。它提供了在绘图设备（如窗口部件、图像等）上绘制各种图形元素的功能。QPainter 支持绘制点、线、形状、文本和位图等，并通过使用画笔（pen）、画刷（brush）和变换（transformations）来控制绘制样式。理解 QPainter 对于开发图形用户界面（GUI）应用程序至关重要，尤其在实现自定义绘图效果时。

2、使用场景

QPainter 通常用于：

在 QWidget 的 paintEvent() 方法中进行自定义绘制。
操作 QImage 对象以绘制图像。
在打印设备上生成文档输出。

以下内容将逐步介绍 QPainter 的用法、功能以及所有支持的方法。

3、如何创建和使用 QPainter

在使用 QPainter 之前，需要将其绑定到一个绘图设备（如 QWidget 或 QImage）。通常，需要在对象的 paintEvent() 方法中进行绘制。下面是一个基本示例：

from PyQt6.QtWidgets import QWidget, QApplicationfrom PyQt6.QtGui import QPainter, QPen, QColorfrom PyQt6.QtCore import Qtclass CustomWidget(QWidget):    def paintEvent(self, event):        painter = QPainter(self)  # 绑定到当前widget        painter.setPen(QPen(Qt.GlobalColor.red, 2))  # 设置画笔样式        painter.drawLine(10, 10, 100, 100)  # 绘制一条线app = QApplication([])window = CustomWidget()window.show()app.exec()

在这个例子中：

创建一个 QPainter 对象并传入目标设备（如窗体）。
使用 setPen() 设置画笔的属性。
调用 drawLine() 进行实际绘制。
结束时，系统自动处理资源的释放。

4、 QPainter 的核心功能详述

QPainter 通过多种状态和配置来控制绘制效果。以下是关键概念的解释：

绘图设备（Paint Device） QPainter 必须绑定到一个支持绘制的设备上，比如 QWidget、QImage 或 QPixmap。在绘制前使用 begin(device) 方法启动，结束后使用 end() 方法关闭。
画笔（Pen） 画笔用于绘制轮廓线条，如线条颜色、宽度和样式。使用 QPen 类设置：

颜色：例如 QColor("blue")。
宽度：整数，表示像素宽度。
样式：如 Qt.PenStyle.SolidLine。

画刷（Brush） 画刷用于填充形状的内部区域，使用 QBrush 类设置：

填充模式：如 Qt.BrushStyle.SolidPattern。
颜色：可以是预定义颜色或自定义颜色。

变换（Transformations） QPainter 支持坐标系变换，如旋转、缩放和平移：

translate()
：移动坐标系。
rotate()
：旋转图形。
scale()
：缩放尺寸。
保存和恢复状态使用 save() 和 restore()。

坐标系 默认坐标系的原点在设备的左上角。可以通过变换操作改变坐标位置。例如，平移后绘制：

painter.translate(50, 50)
移动坐标起点。
后续绘制操作相对于新原点进行。

抗锯齿（Antialiasing） 为提高绘图质量，可以启用抗锯齿：

painter.setRenderHint(QPainter.RenderHint.Antialiasing)
。
这会减少锯齿效果，使线条更平滑。

绘制路径（QPainterPath） 复杂形状可以用 QPainterPath 定义，然后调用 drawPath() 渲染。

5、常见绘制操作示例

以下列出一些基本绘制操作的例子：

绘制操作	示例
绘制矩形	`painter.drawRect(10, 10, 100, 100)`
绘制椭圆	`painter.drawEllipse(50, 50, 100, 50)`
绘制文本	`painter.drawText(20, 20, "Hello, PyQt6!")`
绘制点	`painter.drawPoint(10, 10)`
绘制直线	`painter.drawLine(0, 0, 200, 200)`

在代码中操作：

# 假设在 paintEvent 中def paintEvent(self, event):    painter = QPainter(self)    # 设置画笔以绘制红色线    painter.setPen(QPen(QColor("red")))    painter.drawRect(10, 10, 200, 100)  # 绘制矩形    # 绘制文本    painter.setPen(QPen(QColor("blue")))    painter.drawText(30, 70, "Example Text")

6、QPainter 支持的所有方法列表

QPainter 提供了丰富的方法集来支持各种绘图操作。以下是所有公开方法的表格，基于 PyQt6 的标准文档（注意：检查最新文档以确保完整性）。

方法名称	描述
`begin()`	在指定的设备上开始绘制。必须在使用其他方法前调用。
`end()`	结束绘制过程，释放资源。
`setPen(QPen)`	设置画笔用于绘制轮廓。参数为 QPen 对象。
`setBrush(QBrush)`	设置画刷用于填充形状。参数为 QBrush 对象。
`setFont(QFont)`	设置文本绘制时的字体。参数为 QFont 对象。
`setTransform(QTransform)`	设置坐标变换。参数为 QTransform 对象。
`resetTransform()`	重置所有坐标变换到默认状态。
`translate(qreal, qreal)`	平移坐标系到指定偏移量。
`scale(qreal, qreal)`	缩放坐标系。
`rotate(qreal)`	旋转坐标系角度。
`save()`	保存当前绘图状态（如画笔、画刷和变换）。
`restore()`	恢复到之前通过 `save()` 保存的状态。
`drawPoint(QPoint)`	绘制一个点。参数可为 QPoint 或坐标元组。
`drawPoints(QPolygon)`	绘制一组点。参数为 QPolygon 对象。
`drawLine(QLine)`	绘制一条线段。参数可为 QLine 对象或两个点。
`drawLines(QLineF)`	绘制多条线段。参数为列表或 QLineF 对象。
`drawRect(QRect)`	绘制矩形边界。参数可为 QRect 对象或坐标值和大小。
`drawEllipse(QRect)`	绘制椭圆时需给定边界矩形参数。也可用 QPoint 和半径。
`drawRoundedRect(QRect)`	绘制圆角矩形。参数为尺寸和圆角半径。
`drawPolygon(QPolygon)`	绘制多边形边界（填充）。参数为 QPolygon 对象。
`drawPath(QPainterPath)`	绘制自定义路径。参数为 QPainterPath 对象。
`drawText(QPoint, QString)`	在指定位置绘制文本字符串。参数可以是位置和字符串。
`drawTextItem(QPoint, QTextItem)`	绘制文本项。参数为位置和文本项对象。
`drawPixmap(QPoint, QPixmap)`	在指定位置绘制像素图。参数为位置和 QPixmap 对象。
`drawImage(QPoint, QImage)`	在指定位置绘制图像。参数为位置和 QImage 对象。
`setRenderHint(RenderHint)`	设置渲染提示，如开启抗锯齿（RenderHint.Antialiasing）。
`backgroundMode()`	返回当前背景模式。
`clipPath()`	获取当前裁剪路径（通过 setClipPath() 设置）。
`transform()`	返回当前变换矩阵（QTransform 对象）。
`isActive()`	检查是否处于激活状态（如在 begin() 之后）。
`worldTransform()`	获取世界空间中的变换矩阵（QTransform 对象）。
`combinedTransform()`	获取视口和世界变换的组合矩阵。
`viewport()`	返回视口设置。
`updateClipRegion()`	强制重新计算容器边界区域。
`drawStaticText()`	绘制静态文本对象以优化大批量文本渲染。
`setClipRect(QRect)`	设置裁剪矩形区域，后续绘制只在此区域内有效。
`setClipPath(QPainterPath)`	设置裁剪路径限制绘制区域。
`setCompositionMode()`	设置复合模式，定义如何混合颜色（颜色合成）。

说明：

此表格覆盖了 QPainter 的大部分常用方法。实际方法可能因 PyQt6 版本而略有差异。
绝大多数方法接受多种重载形式，例如 drawRect() 支持 QRect 或单独的坐标参数。
数学表达式中如变换缩放比例通常为数值类型（qreal 在 Python 中对应浮点类型），例如缩放因子可以是，满足。
在代码中使用这些方法时，建议参考 PyQt6 官方文档或源代码注释以获取特定类型的处理。
绘图性能推荐使用状态管理（如 save() 和 restore()）以避免资源泄漏。

7、高级用法和技巧

资源管理
：始终确保在结束后调用 end() 或在上下文管理器中使用（如 with 语句）。

路径绘制

：创建复杂的自定义形状：

path = QPainterPath()path.moveTo(0, 0)path.lineTo(100, 100)path.addEllipse(50, 50, 50, 50)painter.drawPath(path)

抗锯齿设置
：在主循环中启用抗锯齿可提升视觉质量：
```
painter.setRenderHint(QPainter.RenderHint.Antialiasing, True)
```

8、常见问题解答

QPainter 如何处理内存？
通常在绘图设备的上下文（如 paintEvent）中创建，结束时自动释放不存资源问题。
如何绘制透明效果？
使用复合模式设置：painter.setCompositionMode(QPainter.CompositionMode.SourceOver)。

9、总结

QPainter 是 PyQt6 中强大的图形绘制类，适合需要定制图形的应用程序开发。通过熟练使用其方法集，开发人员可以实现丰富的视觉效果。推荐结合案例实践以掌握使用规范：最新 PyQt6 版本为稳定可靠的选择。