Turtle库的学习积累

Posted 2021-02-13 exin

1.什么是turtle库

  Turtle库是Python语言中一个很流行的绘制图像的函数库，想象一个小乌龟，在一个横轴为x、纵轴为y的坐标系原点，(0,0)位置开始，它根据一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，从而在它爬行的路径上绘制了图形。

2.turtle绘制图像基础

2.1 画布：

  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

width : 窗口宽度，值为整数则对应像素值；值为小数则为窗口宽度与屏幕的比例。

height : 窗口高度，值为整数则对应像素值；值为小数则为窗口高度与屏幕的比例。

startx : 窗口左侧与屏幕左侧的像素距离，值为None则窗口位于窗口水平中央。

starty : 窗口右侧与屏幕右侧的像素距离，值为None则窗口位于窗口垂直中央。

         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)

setup ( width , height , startx , starty )

 

 2.2画笔：

2.2.1 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。

2.2.2 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。

2.2.3 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。

(1)    画笔运动命令

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)	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

 

(2)     画笔控制命令

命令	说明
turtle.fillcolor(colorstring)	绘制图形的填充颜色
turtle.color(color1, color2)	同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2
turtle.filling()	返回当前是否在填充状态
turtle.begin_fill()	准备开始填充图形
turtle.end_fill()	填充完成
turtle.hideturtle()	隐藏画笔的turtle形状
turtle.showturtle()	显示画笔的turtle形状

 

(3)    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

 

(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。

 

2.3. 命令详解

        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

#RGB色彩体系

　rgb的色彩取值范围为0-255的整数或者0-1的小数

　　

　　

 

切换RBG模式

turtle.colormode(mode)

　　1.0:RGB小数模式

　　255:RGB整数模式

2.4.形状绘制函数

turtle.fd(distance) / forward(distance) 作用：向小乌龟前进的方向前进distance距离，distance 为前进距离的像素值

turtle.bk(distance) / backward(distance)  作用：向小乌龟前进的方向后退distance距离，distance 为后退距离的像素值

turtle.lt(angle) / left(angle) 作用：左转，angle 为左转的角度

turtle.rt(angle) / right(angle) 作用：angle 为右转的角度

turtle.seth(angle) / setheading(angle)  作用：angle 为转到的角度，即改变绘图的方向

turtle.circle(radius [,extent])  作用：绘制以radius为半径、以angle为角度的弧形

　　(extent 为None时，绘制整个圆；radius 为正数时，绘制的图形在小海龟左侧；radius 为负数时，绘制的图形在小海龟右侧)

turtle.ht() / hideturtle()  作用：隐藏小海龟

turtle.st() / showturtle()  作用：显示小海龟

turtle.fillcolor(colorstring)  作用：填充颜色

turtle.begin_fill()  作用：开始填充图形

turtle.end_fill()  作用：填充完成

2.5 控制命令

命令	说明
home()	使小海龟回到初始位置 (0,0)
clear()	清空窗口，但小海龟的位置和状态不变
reset()	清空窗口，且重置小海龟的状态为初始状态
undo()	撤销上一个动作
stamp()	复制当前图形
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，内部分别是字体名称，大小和类型

 

3.绘制图像实例

（1）玫瑰花绘制

 

import turtle as t 　　　　　　　　　　　　　　# 定义一个曲线绘制函数(用t来代替turtle)
def DegreeCurve(n, r, d=1):
for i in range(n):
t.left(d)
t.circle(r, abs(d)) 　　　　　　　　　　　　　　 # 初始位置设定
s = 0.2 # 尺寸
t.setup(450*5*s, 750*5*s) 　　　　　　　　　　 #设置窗口大小
t.pencolor("black") 　　　　　　　　　　　　　#画笔颜色
t.fillcolor("red") 　　　　　　　　　　　　　　　 #填充颜色
t.speed(100)　　　　　　　　　　　　　　　　 #加速
t.penup() 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #下笔
t.goto(0, 900*s)
t.pendown() 　　　　　　　　　　　　　　　　 # 绘制花朵形状
t.begin_fill() 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #开始
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(60, 50*s)
t.circle(200*s,30)
DegreeCurve(4, 100*s)
t.circle(200*s,50)
DegreeCurve(50, 50*s)
t.circle(350*s,65)
DegreeCurve(40, 70*s)
t.circle(150*s,50)
DegreeCurve(20, 50*s, -1)
t.circle(400*s,60)
DegreeCurve(18, 50*s)
t.fd(250*s)
t.right(150)
t.circle(-500*s,12)
t.left(140)
t.circle(550*s,110)
t.left(27)
t.circle(650*s,100)
t.left(130)
t.circle(-300*s,20)
t.right(123)
t.circle(220*s,57)
t.end_fill() 　　　　　　　　　　　　　　　　 # 结束花瓣的绘制
t.left(120)　　　　　　　　　　　　　　　　 # 开始绘制花枝
t.fd(280*s)
t.left(115)
t.circle(300*s,33)
t.left(180)
t.circle(-300*s,33)
DegreeCurve(70, 225*s, -1)
t.circle(350*s,104)
t.left(90)
t.circle(200*s,105)
t.circle(-500*s,63)
t.penup()
t.goto(170*s,-30*s)
t.pendown()
t.left(160)
DegreeCurve(20, 2500*s)
DegreeCurve(220, 250*s, -1) 　　　　　　　　 # 结束
t.fillcolor(‘green‘) 　　　　　　　　　　　　　　 # 绘制一个绿色叶子
t.penup()
t.goto(670*s,-180*s)
t.pendown()
t.right(140)
t.begin_fill()
t.circle(300*s,120)
t.left(60)
t.circle(300*s,120)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(180*s,-550*s)
t.pendown()
t.right(85)
t.circle(600*s,40) 　　　　　　　　　　　　 # 结束
t.penup() 　　　　　　　　　　　　　　　　 # 绘制另一个绿色叶子
t.goto(-150*s,-1000*s)
t.pendown()
t.begin_fill()
t.rt(120)
t.circle(300*s,115)
t.left(75)
t.circle(300*s,100)
t.end_fill()
t.penup()
t.goto(430*s,-1070*s)
t.pendown()
t.right(30)
t.circle(-600*s,35)
t.done()　　　　　　　　　　　　　　　　 #玫瑰花结束绘制

 

 

 

 

 （2)时钟程序

# 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()