python之海龟绘图
1. 基本功能介绍
在海龟作图中,我们可以编写指令让一个虚拟的(想象中的)海龟在屏幕上来回移动。这个海龟带着一只钢笔,我们可以让海龟无论移动到哪都使用这只钢笔来绘制线条。通过编写代码,以各种很酷的模式移动海龟,我们可以绘制出令人惊奇的图片。使用海龟作图,我们不仅能够只用几行代码就创建出令人印象深刻的视觉效果,而且还可以跟随海龟看看每行代码如何影响到它的移动。这能够帮助我们理解代码的逻辑。所以海龟作图也常被用作新手学习 Python 的一种方式。
1.1 Turtle motion (运动控制)
本节中包含了 运动控制 中常用的一些函数
turtle.goto(x,y)
画笔定位到坐标(x,y)
turtle.forward(distance)
向正方向运动 distance 长的距离
turtle.backward(distance)
向负方向运动 distance 长的距离
turtle.right(angle)
向右偏 angle 度
turtle.left(angle)
向左偏 angle 度
turtle.home()
回到原点
turtle.circle(radius, extent=None, steps=None)
画圆形 radius 为半径,extent 为圆的角度
turtle.speed(speed)
以 speed 速度运动
看到这么多函数肯定已经头大了,我们以例题来讲解。
首先画一个边长为100的正方形,然后再以半径为50画出其3/4圆。
# 控制画笔的速度 turtle.speed(5) # 将画笔定位到原点 turtle.goto(0,0) # 从原点开始,画出一个边长为100的正方形 for i in range(4): # 正向运动 100 的距离 turtle.forward(100) # 向右偏 90 度 turtle.right(90) # 将画笔定位到原点 turtle.home() # 画出一个半径为100,占3/4的圆 turtle.circle(50,270)
结果:
1.2 Pen control (画笔控制)
本节包含了对画笔的控制函数,常用的如下:
turtle.pendown()
落笔,在此状态下会画出运动的轨迹
turtle.pendown()
起笔,在此状态下不会画出运动的轨迹
turtle.pensize(width=None)
画笔粗细
turtle.pencolor(*args)
画笔颜色
turtle.fillcolor(*args)
填充颜色
turtle.begin_fill()
开始填充
turtle.end_fill()
结束填充
turtle.write(arg, move=False, align=”left”, font=(“Arial”, 8, “normal”))
写文字
同样,我们以一个例题来讲解。
画一个正方形并填充,最后写一些文字
# 控制画笔颜色 turtle.pencolor(\'red\') # 落笔 turtle.pendown() # 设置填充颜色 turtle.fillcolor(\'blue\') # 开始填充 turtle.begin_fill() # 从原点开始,画出一个边长为100的正方形 for i in range(4): # 正向运动 100 的距离 turtle.forward(200) # 向右偏 90 度 turtle.right(90) # 结束填充 turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(100,-100) turtle.write(\'Crossin编程教室\')
最后的结果是这样
同时,我们还可以设置画笔打粗细、画笔的速度等属性,
1.3 Window control (视窗控制)
这里有两个常用的函数
turtle.bgcolor(*args)
设置背景颜色
turtle.bgpic(picname=None)
背景图片填充
设置代码如下
turtle.bgcolor(\'red\') turtle.bgpic(r\'yourpic.png\')
2. 海龟绘图实例
我们用几个简单的例子讲解海龟绘图的用法。
2.1 用正方形画圆
import turtle for i in range(360): turtle.setheading(i) for i in range(4): turtle.forward(100) turtle.left(90)
360 个正方形每隔 1 度排列,短短几行代码可以生成一个漂亮规则的图形。
2.2 红色的五角星
使用填充功能画出一个大红星
import turtle turtle.color(\'red\',\'red\') turtle.begin_fill() for i in range(5): turtle.forward(100) turtle.right(144) turtle.end_fill()
结果如图:
动态时钟
# coding=utf-8 import turtle from datetime import * # 抬起画笔,向前运动一段距离放下 def Skip(step): turtle.penup() turtle.forward(step) turtle.pendown() def mkHand(name, length): # 注册Turtle形状,建立表针Turtle turtle.reset() Skip(-length * 0.1) # 开始记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的第一个顶点。 turtle.begin_poly() turtle.forward(length * 1.1) # 停止记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的最后一个顶点。将与第一个顶点相连。 turtle.end_poly() # 返回最后记录的多边形。 handForm = turtle.get_poly() turtle.register_shape(name, handForm) def Init(): global secHand, minHand, hurHand, printer # 重置Turtle指向北 turtle.mode("logo") # 建立三个表针Turtle并初始化 mkHand("secHand", 135) mkHand("minHand", 125) mkHand("hurHand", 90) secHand = turtle.Turtle() secHand.shape("secHand") minHand = turtle.Turtle() minHand.shape("minHand") hurHand = turtle.Turtle() hurHand.shape("hurHand") for hand in secHand, minHand, hurHand: hand.shapesize(1, 1, 3) hand.speed(0) # 建立输出文字Turtle printer = turtle.Turtle() # 隐藏画笔的turtle形状 printer.hideturtle() printer.penup() def SetupClock(radius): # 建立表的外框 turtle.reset() turtle.pensize(7) for i in range(60): Skip(radius) if i % 5 == 0: turtle.forward(20) Skip(-radius - 20) Skip(radius + 20) if i == 0: turtle.write(int(12), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) elif i == 30: Skip(25) turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) Skip(-25) elif (i == 25 or i == 35): Skip(20) turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) Skip(-20) else: turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) Skip(-radius - 20) else: turtle.dot(5) Skip(-radius) turtle.right(6) def Week(t): week = ["星期一", "星期二", "星期三", "星期四", "星期五", "星期六", "星期日"] return week[t.weekday()] def Date(t): y = t.year m = t.month d = t.day return "%s %d%d" % (y, m, d) def Tick(): # 绘制表针的动态显示 t = datetime.today() second = t.second + t.microsecond * 0.000001 minute = t.minute + second / 60.0 hour = t.hour + minute / 60.0 secHand.setheading(6 * second) minHand.setheading(6 * minute) hurHand.setheading(30 * hour) turtle.tracer(False) printer.forward(65) printer.write(Week(t), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) printer.back(130) printer.write(Date(t), align="center", font=("Courier", 14, "bold")) printer.home() turtle.tracer(True) # 100ms后继续调用tick turtle.ontimer(Tick, 100) def main(): # 打开/关闭龟动画,并为更新图纸设置延迟。 turtle.tracer(False) Init() SetupClock(160) turtle.tracer(True) Tick() turtle.mainloop() if __name__ == "__main__": main()
结果是一个动态的时钟,下图只是一个截图