python 包的使用 （三）——turtle：使用海龟图形（turtle graphics）绘制图像

 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。

turtle绘图的基础知识：

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. 画笔

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 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。

2.3 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。

 

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

 

实例：

1、太阳花

[python]  view plain  copy

1. # coding=utf-8  
2. import turtle  
3. import time  
4.   
5. # 同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2  
6. turtle.color("red", "yellow")  
7.   
8. turtle.begin_fill()  
9. for _ in range(50):  
10. turtle.forward(200)  
11. turtle.left(170)  
12. turtle.end_fill()  
13.   
14. turtle.mainloop()  

2、五角星

[python]  view plain  copy

1. # coding=utf-8  
2. import turtle  
3. import time  
4.   
5. turtle.pensize(5)  
6. turtle.pencolor("yellow")  
7. turtle.fillcolor("red")  
8.   
9. turtle.begin_fill()  
10. for _ in range(5):  
11.   turtle.forward(200)  
12.   turtle.right(144)  
13. turtle.end_fill()  
14. time.sleep(2)  
15.    
16. turtle.penup()  
17. turtle.goto(-150,-120)  
18. turtle.color("violet")  
19. turtle.write("Done", font=('Arial', 40, 'normal'))  
20.   
21. turtle.mainloop()  

3、时钟程序

[python]  view plain  copy

1. # coding=utf-8  
2.    
3. import turtle  
4. from datetime import *  
5.    
6. # 抬起画笔，向前运动一段距离放下  
7. def Skip(step):  
8.     turtle.penup()  
9.     turtle.forward(step)  
10.     turtle.pendown()  
11.    
12. def mkHand(name, length):  
13.     # 注册Turtle形状，建立表针Turtle  
14.     turtle.reset()  
15.     Skip(-length * 0.1)  
16.     # 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。  
17.     turtle.begin_poly()  
18.     turtle.forward(length * 1.1)  
19.     # 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。  
20.     turtle.end_poly()  
21.     # 返回最后记录的多边形。  
22.     handForm = turtle.get_poly()  
23.     turtle.register_shape(name, handForm)  
24.    
25. def Init():  
26.     global secHand, minHand, hurHand, printer  
27.     # 重置Turtle指向北  
28.     turtle.mode("logo")  
29.     # 建立三个表针Turtle并初始化  
30.     mkHand("secHand", 135)  
31.     mkHand("minHand", 125)  
32.     mkHand("hurHand", 90)  
33.     secHand = turtle.Turtle()  
34.     secHand.shape("secHand")  
35.     minHand = turtle.Turtle()  
36.     minHand.shape("minHand")  
37.     hurHand = turtle.Turtle()  
38.     hurHand.shape("hurHand")  
39.      
40.     for hand in secHand, minHand, hurHand:  
41.         hand.shapesize(1, 1, 3)  
42.         hand.speed(0)  
43.      
44.     # 建立输出文字Turtle  
45.     printer = turtle.Turtle()  
46.     # 隐藏画笔的turtle形状  
47.     printer.hideturtle()  
48.     printer.penup()  
49.       
50. def SetupClock(radius):  
51.     # 建立表的外框  
52.     turtle.reset()  
53.     turtle.pensize(7)  
54.     for i in range(60):  
55.         Skip(radius)  
56.         if i % 5 == 0:  
57.             turtle.forward(20)  
58.             Skip(-radius - 20)  
59.              
60.             Skip(radius + 20)  
61.             if i == 0:  
62.                 turtle.write(int(12), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))  
63.             elif i == 30:  
64.                 Skip(25)  
65.                 turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))  
66.                 Skip(-25)  
67.             elif (i == 25 or i == 35):  
68.                 Skip(20)  
69.                 turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))  
70.                 Skip(-20)  
71.             else:  
72.                 turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))  
73.             Skip(-radius - 20)  
74.         else:  
75.             turtle.dot(5)  
76.             Skip(-radius)  
77.         turtle.right(6)  
78.           
79. def Week(t):     
80.     week = ["星期一", "星期二", "星期三",  
81.             "星期四", "星期五", "星期六", "星期日"]  
82.     return week[t.weekday()]  
83.    
84. def Date(t):  
85.     y = t.year  
86.     m = t.month  
87.     d = t.day  
88.     return "%s %d%d" % (y, m, d)  
89.    
90. def Tick():  
91.     # 绘制表针的动态显示  
92.     t = datetime.today()  
93.     second = t.second + t.microsecond * 0.000001  
94.     minute = t.minute + second / 60.0  
95.     hour = t.hour + minute / 60.0  
96.     secHand.setheading(6 * second)  
97.     minHand.setheading(6 * minute)  
98.     hurHand.setheading(30 * hour)  
99.       
100.     turtle.tracer(False)   
101.     printer.forward(65)  
102.     printer.write(Week(t), align="center",  
103.                   font=("Courier", 14, "bold"))  
104.     printer.back(130)  
105.     printer.write(Date(t), align="center",  
106.                   font=("Courier", 14, "bold"))  
107.     printer.home()  
108.     turtle.tracer(True)  
109.    
110.     # 100ms后继续调用tick  
111.     turtle.ontimer(Tick, 100)  
112.    
113. def main():  
114.     # 打开/关闭龟动画，并为更新图纸设置延迟。  
115.     turtle.tracer(False)  
116.     Init()  
117.     SetupClock(160)  
118.     turtle.tracer(True)  
119.     Tick()  
120.     turtle.mainloop()  
121.    
122. if __name__ == "__main__":  
123.     main()  

4.小猪佩奇

from turtle import*
def nose(x,y):#鼻子
    penup()#提起笔
    goto(x,y)#定位
    pendown()#落笔，开始画
    setheading(-30)#将乌龟的方向设置为to_angle/为数字（0-东、90-北、180-西、270-南）
    begin_fill()#准备开始填充图形
    a=0.4
    for i in range(120):
        if 0<=i<30 or 60<=i<90:
            a=a+0.08
            left(3) #向左转3度
            forward(a) #向前走a的步长
        else:
            a=a-0.08
            left(3)
            forward(a)
    end_fill()#填充完成
    penup()
    setheading(90)
    forward(25)
    setheading(0)
    forward(10)
    pendown()
    pencolor(255,155,192)#画笔颜色
    setheading(10)
    begin_fill()
    circle(5)
    color(160,82,45)#返回或设置pencolor和fillcolor
    end_fill()
    penup()
    setheading(0)
    forward(20)
    pendown()
    pencolor(255,155,192)
    setheading(10)
    begin_fill()
    circle(5)
    color(160,82,45)
    end_fill()
def head(x,y):#头
    color((255,155,192),"pink")
    penup()
    goto(x,y)
    setheading(0)
    pendown()
    begin_fill()
    setheading(180)
    circle(300,-30)
    circle(100,-60)
    circle(80,-100)
    circle(150,-20)
    circle(60,-95)
    setheading(161)
    circle(-300,15)
    penup()
    goto(-100,100)
    pendown()
    setheading(-30)
    a=0.4
    for i in range(60):
        if 0<=i<30 or 60<=i<90:
            a=a+0.08
            lt(3) #向左转3度
            fd(a) #向前走a的步长
        else:
            a=a-0.08
            lt(3)
            fd(a)
    end_fill()
def ears(x,y): #耳朵
    color((255,155,192),"pink")
    penup()
    goto(x,y)
    pendown()
    begin_fill()
    setheading(100)
    circle(-50,50)
    circle(-10,120)
    circle(-50,54)
    end_fill()
    penup()
    setheading(90)
    forward(-12)
    setheading(0)
    forward(30)
    pendown()
    begin_fill()
    setheading(100)
    circle(-50,50)
    circle(-10,120)
    circle(-50,56)
    end_fill()
def eyes(x,y):#眼睛
    color((255,155,192),"white")
    penup()
    setheading(90)
    forward(-20)
    setheading(0)
    forward(-95)
    pendown()
    begin_fill()
    circle(15)
    end_fill()
    color("black")
    penup()
    setheading(90)
    forward(12)
    setheading(0)
    forward(-3)
    pendown()
    begin_fill()
    circle(3)
    end_fill()
    color((255,155,192),"white")
    penup()
    seth(90)
    forward(-25)
    seth(0)
    forward(40)
    pendown()
    begin_fill()
    circle(15)
    end_fill()
    color("black")
    penup()
    setheading(90)
    forward(12)
    setheading(0)
    forward(-3)
    pendown()
    begin_fill()
    circle(3)
    end_fill()
def cheek(x,y):#腮
    color((255,155,192))
    penup()
    goto(x,y)
    pendown()
    setheading(0)
    begin_fill()
    circle(30)
    end_fill()
def mouth(x,y): #嘴
    color(239,69,19)
    penup()
    goto(x,y)
    pendown()
    setheading(-80)
    circle(30,40)
    circle(40,80)
def setting():          #参数设置
    pensize(4)
    hideturtle()        #使乌龟无形（隐藏）
    colormode(255)      #将其设置为1.0或255.随后 颜色三元组的r，g，b值必须在0 .. cmode范围内
    color((255,155,192),"pink")
    setup(840,500)
    speed(10)
def main():
    setting()           #画布、画笔设置
    nose(-100,100)      #鼻子
    head(-69,167)       #头
    ears(0,160)         #耳朵
    eyes(0,140)         #眼睛
    cheek(80,10)        #腮
    mouth(-20,30)       #嘴
    done()
if __name__ == '__main__':
    main()