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【Turtle库知识】01--Python下的turtle绘图库详解_turtle画图

作者：空白诗007 | 2024-07-18 12:54:11

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turtle画图

一、说明

海龟图形是向孩子们介绍编程的一种流行方式。他起源在 1967 年开发的原始 Logo 编程语言的一部分。这种库的作图极有个性，必须将其推荐给大家。

想象一只机器乌龟在 x-y 平面中从 (0, 0) 开始。导入海龟后，给它命令 turtle.forward(15)，它会（在屏幕上！）朝它所面对的方向移动 15 个像素，并在移动时画一条线。给它命令 turtle.right(25)，它原地顺时针旋转 25 度。

二、基础功能和实现函数

2.1 画笔移动和绘制命令

命令	说明
turtle.forward(distance)	向当前画笔方向移动distance像素长度
turtle.backward(distance)	向当前画笔相反方向移动distance像素长度
turtle.right(degree)	顺时针移动degree°
turtle.left(degree)	逆时针移动degree°
turtle.pendown()	移动时绘制图形，缺省时也为绘制
turtle.goto(x,y) \|setpos() \| setposition() 前往/定位	将画笔移动到坐标为x,y的位置
turtle.penup()	提起笔移动，不绘制图形，用于另起一个地方绘制
turtle.circle()	画圆，半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆
turtle.setx( )	将当前x轴移动到指定位置
turtle.sety( )	将当前y轴移动到指定位置
turtle.setheading(angle)	设置当前朝向为angle角度
turtle.home()	设置（返回）当前画笔位置为原点，朝向东。
turtle.dot(r)	绘制一个指定直径和颜色的圆点
turtle.stamp()	印章
turtle.clearstamp()	清除印章
turtle.clearstamps()	清除多个印章
turtle.undo()	撤消
turtle.speed()	速度

2.2 获取移动和绘制信息

position() | pos() 位置
towards() 目标方向
xcor() x坐标
ycor() y坐标
heading() 朝向
distance() 距离

2.3 画笔控制命令

1）绘图状态

pendown() | pd() | down() 画笔落下
penup() | pu() | up() 画笔抬起
pensize() | width() 画笔粗细
pen() 画笔
isdown() 画笔是否落下

2）颜色控制

color() 颜色
pencolor() 画笔颜色
fillcolor() 填充颜色

3）填充

filling() 是否填充
begin_fill() 开始填充
end_fill() 结束填充

4）更多绘图控制

reset() 重置
clear() 清空
write() 书写

2.4 设置与度量单位

degrees() 角度
radians() 弧度

2.5 海龟状态

1）可见性

命令	说明
turtle.hideturtle()	隐藏画笔的turtle形状
turtle.showturtle()	显示画笔的turtle形状
isvisible()	是否可见

2）外观

shape() 形状

resizemode() 大小调整模式
shapesize() | turtlesize() 形状大小
shearfactor() 剪切因子
settiltangle() 设置倾角
tiltangle() 倾角
tilt() 倾斜
shapetransform() 变形
get_shapepoly() 获取形状多边形

2.6 使用事件

onclick() 当鼠标点击
onrelease() 当鼠标释放
ondrag() 当鼠标拖动

2.7 全局控制命令

命令	说明
turtle.clear()	清空turtle窗口，但是turtle的位置和状态不会改变
turtle.reset()	清空窗口，重置turtle状态为起始状态
turtle.undo()	撤销上一个turtle动作
turtle.isvisible()	返回当前turtle是否可见
stamp()	复制当前图形
turtle.write(s [,font=("font-name",font_size,"font_type")])	写文本，s为文本内容，font是字体的参数，分别为字体名称，大小和类型；font为可选项，font参数也是可选项

2.8 特殊海龟方法

begin_poly() 开始记录多边形
end_poly() 结束记录多边形
get_poly() 获取多边形
clone() 克隆
getturtle() | getpen() 获取海龟画笔
getscreen() 获取屏幕
setundobuffer() 设置撤消缓冲区
undobufferentries() 撤消缓冲区条目数

2.8 TurtleScreen/Screen 方法

1）窗口控制

bgcolor() 背景颜色
bgpic() 背景图片
clearscreen()
resetscreen()
screensize() 屏幕大小
setworldcoordinates() 设置世界坐标系

2）动画控制

delay() 延迟
tracer() 追踪
update() 更新
使用屏幕事件
listen() 监听
onkey() | onkeyrelease() 当键盘按下并释放
onkeypress() 当键盘按下
onclick() | onscreenclick() 当点击屏幕
ontimer() 当达到定时
mainloop() | done() 主循环

3）设置与特殊方法

mode()
colormode() 颜色模式
getcanvas() 获取画布
getshapes() 获取形状
register_shape() | addshape() 添加形状
turtles() 所有海龟
window_height() 窗口高度
window_width() 窗口宽度

4）输入方法

textinput() 文本输入
numinput() 数字输入
Screen 专有方法
bye() 退出
exitonclick() 当点击时退出
setup() 设置
title() 标题

二、用turtle绘图的零件

2.1 画布(canvas)

画布就是turtle为我们展开用于绘图区域，我们可以设置它的大小和初始位置。

设置画布大小

turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)，参数分别为画布的宽(单位像素), 高, 背景颜色。

如：turtle.screensize(800,600, "green")

turtle.screensize() #返回默认大小(400, 300)

turtle.setup(width=0.5, height=0.75, startx=None, starty=None)，参数：width, height: 输入宽和高为整数时, 表示像素; 为小数时, 表示占据电脑屏幕的比例，(startx, starty): 这一坐标表示矩形窗口左上角顶点的位置, 如果为空,则窗口位于屏幕中心。

如：turtle.setup(width=0.6,height=0.6)

turtle.setup(width=800,height=800, startx=100, starty=100)

2.2. 画笔

1）画笔的状态

在画布上，默认有一个坐标原点为画布中心的坐标轴，坐标原点上有一只面朝x轴正方向小乌龟。这里我们描述小乌龟时使用了两个词语：坐标原点(位置)，面朝x轴正方向(方向)， turtle绘图中，就是使用位置方向描述小乌龟(画笔)的状态。

2）画笔的属性

画笔(画笔的属性，颜色、画线的宽度等)

1) turtle.pensize()：设置画笔的宽度；

2) turtle.pencolor()：没有参数传入，返回当前画笔颜色，传入参数设置画笔颜色，可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元组。

3) turtle.speed(speed)：设置画笔移动速度，画笔绘制的速度范围[0,10]整数，数字越大越快。

3）绘图命令

操纵海龟绘图有着许多的命令，这些命令可以划分为3种：一种为运动命令，一种为画笔控制命令，还有一种是全局控制命令。

(2) 画笔控制命令

命令说明

函数名	函数意义
turtle.forward(distance)	向当前画笔方向移动distance像素长度
turtle.backward(distance)	向当前画笔相反方向移动distance像素长度
turtle.right(degree)	顺时针移动degree°
turtle.left(degree)	逆时针移动degree°
turtle.pendown()	移动时绘制图形，缺省时也为绘制
turtle.goto(x,y)	将画笔移动到坐标为x,y的位置
turtle.penup()	提起笔移动，不绘制图形，用于另起一个地方绘制
turtle.circle()	画圆，半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆
setx( )	将当前x轴移动到指定位置
sety( )	将当前y轴移动到指定位置
setheading(angle)	设置当前朝向为angle角度
home()	设置当前画笔位置为原点，朝向东。
dot(r)	绘制一个指定直径和颜色的圆点

(4) 其他命令

命令

说明

turtle.mainloop()或turtle.done()

启动事件循环 -调用Tkinter的mainloop函数。

必须是乌龟图形程序中的最后一个语句。

turtle.mode(mode=None)

设置乌龟模式（“standard”，“logo”或“world”）并执行重置。如果没有给出模式，则返回当前模式。

模式	初始龟标题	正角度
standard	向右（东）	逆时针
logo	向上（北）	顺时针

turtle.delay(delay=None)

设置或返回以毫秒为单位的绘图延迟。

turtle.begin_poly()

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.end_poly()

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.get_poly()

返回最后记录的多边形。

3. 命令详解

3.1 turtle.circle(radius, extent=None, steps=None)

描述：以给定半径画圆

参数：

radius(半径)：半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆；

extent(弧度) (optional)；

steps (optional) (做半径为radius的圆的内切正多边形，多边形边数为steps)。

举例:

circle(50) # 整圆;

circle(50,steps=3) # 三角形;

circle(120, 180) # 半圆

三、艺术图实例：

3.1 四彩虹


import turtle as tur
import colorsys as cs
tur.speed(0)
tur.width(1)
tur.bgcolor('black')
h = 0.0
for j in range(4):
    for i in range(100):
        tur.color(cs.hsv_to_rgb(h,1,1))
        tur.circle(10+(i*1))
        h +=0.01
        tur.right(90)
tur.hideturtle()
tur.done()

4.2 太阳花

# coding=utf-8

import turtle

import time

# 同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2

turtle.color("red", "yellow")

turtle.begin_fill()

for _ in range(50):

turtle.forward(200)

turtle.left(170)

turtle.end_fill()

turtle.mainloop()

4.3 星形图


from turtle import *
 
import colorsys
speed(0)
bgcolor('black')
tracer(5)
width(2)
h=0.001
for i in range(90):
    color(colorsys.hsv_to_rgb(h,1,1))
    forward(100)
    left(60)
    forward(100)
    right(120)
    circle(50)
    left(240)
    forward(100)
    left(60)
    forward(100)
    h+=0.02
    color(colorsys.hsv_to_rgb(h,1,1))
    forward(100)
    right(60)
    forward(100)
    right(60)
    forward(100)
    left(120)
    circle(-50)
    right(240)
    forward(100)
    right(60)
    forward(100)
    left(2)
    h+=0.02
done()

4.4 红花开


import turtle as tur
import colorsys as cs
 
# tur.setsetup(800,800)
tur.speed(0)
tur.width(2)
tur.bgcolor('black')
 
for j in range(25):
    for i in range(15):
        tur.color(cs.hsv_to_rgb(1/25,j/25,1))
        tur.right(90)
        tur.circle(200-j*4,90)
        tur.left(90)
        tur.circle(200-j*4,90)
        tur.right(180)
        tur.circle(50,24)
tur.hideturtle()
tur.done()

4.5 真菌繁殖图


import turtle as tu
 
roo = tu.Turtle()  # Turtle object
wn = tu.Screen()  # Screen Object
wn.bgcolor("black")  # Screen Bg color
wn.title("Fractal Tree Pattern")
roo.left(90)  # moving the turtle 90 degrees towards left
roo.speed(20)  # setting the speed of the turtle
 
 
def draw(l):  # recursive function taking length 'l' as argument
    if (l < 10):
        return
    else:
 
        roo.pensize(2)  # Setting Pensize
        roo.pencolor("yellow")  # Setting Pencolor as yellow
        roo.forward(l)  # moving turtle forward by 'l'
        roo.left(30)  # moving the turtle 30 degrees towards left
        draw(3 * l / 4)  # drawing a fractal on the left of the turtle object 'roo' with 3/4th of its length
        roo.right(60)  # moving the turtle 60 degrees towards right
        draw(3 * l / 4)  # drawing a fractal on the right of the turtle object 'roo' with 3/4th of its length
        roo.left(30)  # moving the turtle 30 degrees towards left
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)  # returning the turtle back to its original psition
 
 
draw(20)  # drawing 20 times
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor("magenta")  # magenta
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(3 * l / 4)
        roo.right(60)
        draw(3 * l / 4)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(20)
 
roo.left(270)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor("red")  # red
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(3 * l / 4)
        roo.right(60)
        draw(3 * l / 4)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(20)
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor('#FFF8DC')  # white
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(3 * l / 4)
        roo.right(60)
        draw(3 * l / 4)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(20)
 
 
########################################################
 
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
 
        roo.pensize(3)
        roo.pencolor("lightgreen")  # lightgreen
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(4 * l / 5)
        roo.right(60)
        draw(4 * l / 5)
        roo.left(30)
        roo.pensize(3)
        roo.backward(l)
 
 
draw(40)
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(3)
        roo.pencolor("red")  # red
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(4 * l / 5)
        roo.right(60)
        draw(4 * l / 5)
        roo.left(30)
        roo.pensize(3)
        roo.backward(l)
 
 
draw(40)
 
roo.left(270)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(3)
        roo.pencolor("yellow")  # yellow
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(4 * l / 5)
        roo.right(60)
        draw(4 * l / 5)
        roo.left(30)
        roo.pensize(3)
        roo.backward(l)
 
 
draw(40)
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(3)
        roo.pencolor('#FFF8DC')  # white
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(4 * l / 5)
        roo.right(60)
        draw(4 * l / 5)
        roo.left(30)
        roo.pensize(3)
        roo.backward(l)
 
 
draw(40)
 
 
########################################################
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
 
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor("cyan")  # cyan
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(6 * l / 7)
        roo.right(60)
        draw(6 * l / 7)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(60)
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor("yellow")  # yellow
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(6 * l / 7)
        roo.right(60)
        draw(6 * l / 7)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(60)
 
roo.left(270)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor("magenta")  # magenta
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(6 * l / 7)
        roo.right(60)
        draw(6 * l / 7)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(60)
 
roo.right(90)
roo.speed(2000)
 
 
# recursion
def draw(l):
    if (l < 10):
        return
    else:
        roo.pensize(2)
        roo.pencolor('#FFF8DC')  # white
        roo.forward(l)
        roo.left(30)
        draw(6 * l / 7)
        roo.right(60)
        draw(6 * l / 7)
        roo.left(30)
        roo.pensize(2)
        roo.backward(l)
 
 
draw(60)
wn.exitonclick()

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