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【Python基础】python海龟画图详解-初学者_计算机海龟画图

作者：神奇cpp | 2024-07-18 12:48:08

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计算机海龟画图

Python之海龟画图-初学者

1.3 Turtle主要提供的类... 2

本文编写参考官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html

Turtle库介绍

海龟绘图很适合用来引导孩子学习编程。最初来自于 Wally Feurzeig, Seymour Papert 和 Cynthia Solomon 于 1967 年所创造的 Logo 编程语言。

1.1 Turtle模块：

turtle 模块是基于 Python 标准发行版 2.5 以来的同名模块重新编写并进行了功能扩展。
turtle 模块提供面向对象和面向过程两种形式的海龟绘图基本组件。由于它使用 tkinter 实现基本图形界面，因此需要安装了 Tk 支持的 Python 版本。

1.2 绘图原理：通过组合使用它提供的命令，让海龟在绘图区域行走，从而留下的轨迹形成精美的形状和图案。

1.3 Turtle主要提供的类

Turtle库提供了面向对象接口下的主要的两个类给我们使用。

TurtleScreen 类定义图形窗口作为绘图海龟的运动场。它的构造器需要一个 tkinter.Canvas 或 ScrolledCanvas 作为参数。应在 turtle 作为某个程序的一部分的时候使用。

Screen() 函数返回一个 TurtleScreen 子类的单例对象。此函数应在 turtle 作为独立绘图工具时使用。作为一个单例对象，其所属的类是不可被继承的。

TurtleScreen/Screen 的所有方法还存在对应的函数，即作为面向过程的接口组成部分。

RawTurtle (别名: RawPen) 类定义海龟对象在 TurtleScreen 上绘图。它的构造器需要一个 Canvas, ScrolledCanvas 或 TurtleScreen 作为参数，以指定 RawTurtle 对象在哪里绘图。

从 RawTurtle 派生出子类 Turtle (别名: Pen)，该类对象在 Screen 实例上绘图，如果实例不存在则会自动创建。

RawTurtle/Turtle 的所有方法也存在对应的函数，即作为面向过程的接口组成部分。

过程式接口提供与 Screen 和 Turtle 类的方法相对应的函数。函数名与对应的方法名相同。当 Screen 类的方法对应函数被调用时会自动创建一个 Screen 对象。当 Turtle 类的方法对应函数被调用时会自动创建一个 (匿名的) Turtle 对象。

在使用过程中主要就是使用screen和Turtle类的方法进行绘图，其他不做深入

以下提供简单的案例：画个简单的等边三角形

#等边三角形：三边相等，内角和180度，灭个角60度，

#思路：使用turtle库中的turtle.fd()向前和turtle.seth()设置角度

import turtle#导入turtle模块

turtle.fd(100)#向前100像素

turtle.seth(120)#设置角度120

turtle.fd(100)#向前100像素

turtle.seth(240)#设置角度240度

turtle.fd(100)#向前100像素

turtle.done()#使画的图停留在画布上

Turtle中的画布

文中选取重要的方法进行举例，更多方法课查看中文手册：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html

2.1画布介绍

画布就是绘图区域，Turtle中提供了TurtleScreen类来对画布进行设置和操作，本文案例使用的是Turtle类的一个实例，命名未screen

2.2画布设置

方法概览：

详细设置：

turtle.bgcolor(*args)

参数

args -- 一个颜色字符串或三个取值范围 0..colormode 内的数值或一个取值范围相同的数值3元组

设置或返回 TurtleScreen 的背景颜色。

例子：screen.bgcolor("black")#设置窗口的背景颜色为黑色

turtle.bgpic(picname=None)

参数

picname -- 一个字符串, gif-文件名, "nopic", 或 None

设置背景图片或返回当前背景图片名称。如果 picname 为一个文件名，则将相应图片设为背景。如果 picname 为 "nopic"，则删除当前背景图片。如果 picname 为 None，则返回当前背景图片文件名。:

screen.bgpic("bg.jpg")#设置背景图片

turtle.clear()
turtle.clearscreen()

从中删除所有海龟的全部绘图。将已清空的 TurtleScreen 重置为初始状态: 白色背景，无背景片，无事件绑定并启用追踪。

注解

此 TurtleScreen 方法作为全局函数时只有一个名字 clearscreen。全局函数 clear 所对应的是 Turtle 方法 clear。

turtle.reset()
turtle.resetscreen()

重置屏幕上的所有海龟为其初始状态。

注解

此 TurtleScreen 方法作为全局函数时只有一个名字 resetscreen。全局函数 reset 所对应的是 Turtle 方法 reset。

turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)

参数

canvwidth -- 正整型数，以像素表示画布的新宽度值
canvheight -- 正整型数，以像素表示画面的新高度值
bg -- 颜色字符串或颜色元组，新的背景颜色

如未指定任何参数，则返回当前的 (canvaswidth, canvasheight)。否则改变作为海龟绘图场所的画布大小。不改变绘图窗口。要观察画布的隐藏区域，可以使用滚动条。通过此方法可以令之前绘制于画布之外的图形变为可见。

screen.screensize(2000,1500)

海龟动作
海龟前进 distance 指定的距离，方向为海龟的朝向。

turtle.forward(distance)

turtle.fd(distance)¶

参数

distance -- 一个数值 (整型或浮点型)

turtle.fd(25)或者

turtle.forward(25)

海龟后退 distance 指定的距离，方向与海龟的朝向相反。不改变海龟的朝向。

turtle.back(distance)

turtle.bk(distance)

turtle.backward(distance)

参数

distance -- 一个数值

>>> turtle.position()

(0.00,0.00)

>>> turtle.backward(30)

海龟右转

turtle.right(angle)

turtle.rt(angle)

参数

angle -- 一个数值 (整型或浮点型)

海龟右转 angle 个单位。(单位默认为角度，但可通过 degrees() 和 radians() 函数改变设置。) 角度的正负由海龟模式确定，参见 mode()。

>>> turtle.heading()

22.0

>>> turtle.right(45)

海龟左转

turtle.left(angle)

turtle.lt(angle)

参数

angle -- 一个数值 (整型或浮点型)

海龟左转 angle 个单位。(单位默认为角度，但可通过 degrees() 和 radians() 函数改变设置。) 角度的正负由海龟模式确定，

>>> turtle.heading()

22.0

>>> turtle.left(45)

海龟移动到一个绝对坐标

turtle.goto(x, y=None)

turtle.setpos(x, y=None)

turtle.setposition(x, y=None)¶

参数

x -- 一个数值或数值对/向量
y -- 一个数值或 None

如果 y 为 None，x 应为一个表示坐标的数值对或 Vec2D 类对象 (例如 pos() 返回的对象).

海龟移动到一个绝对坐标

设置海龟的横坐标为 x

turtle.setx(x)

参数

x -- 一个数值 (整型或浮点型)

设置海龟的横坐标为 x，纵坐标保持不变。

设置海龟的纵坐标为 y

turtle.sety(y)

参数

y -- 一个数值 (整型或浮点型)

设置海龟的纵坐标为 y，横坐标保持不变。

更多请参考：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html#methods-of-turtlescreen-screen

Turtle应用一

画正方形


 
#画正方形
 
#导入turtle模块
import turtle,random
t = turtle
#设置画布背景颜色
t.bgcolor('black')
 
t.title("画正方形")
 
t.pensize(5)      #画笔大小为5
 
t.pencolor("white") #画笔颜色为白
 
t.fillcolor("white")   #填充颜色为白
 
t.begin_fill()      #开始填充
 
for i in range(4):       #循环四次
 
    turtle.forward(100)   #前进100
 
    turtle.left(90)      #左转90度
 
t.end_fill()       #结束填充
 
 
 
#签名
t.up()
t.goto(300,-120)
t.color("red")
t.pensize(100)
t.down()
t.write("@Candy")    
#隐藏画笔
t.hideturtle()
#让画面一直停留
t.done()

画圆


 
#画圆
 
#导入turtle模块
import turtle
 
turtle.color('red')#笔红色
 
turtle.circle(40)#画圆半径39
 
turtle.done()#让画面一直停留

画多边形（画五角星）


 
#画多边形（画五角星）
 
#导入turtle模块
import turtle
 
#循环画
 
r = 100
 
for i in range(6):
        turtle.forward(r)
        turtle.right(144)
 
turtle.done()#让画面一直停留

Turtle应用二

5.1随机画星星


 
 #随机画星星、大小随机、
 
#导入turtle模块
import turtle,random
 t = turtle
#设置背景颜色
 t.bgcolor('black')
 x = x+10
 y = random.randint(-100,200)
 r = random.randint(10,35) 
 
t.up()
 
    #设置颜色
 
    t.color(color)
 
    #画笔大小
 
    #turtle.pensize(5)
 
    #画笔移动到坐标为x,y的位置
 
    t.goto(x,y)
 
    t.down()
 
    for i in range(6):
 
        t.forward(r)
 
        t.right(144)

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