每日一程-11.利用Python turtle库绘制国旗

Author: Notus([email protected])
Create: 2019-02-19
Update: 2019-02-19

利用turtle模块绘制五星红旗

原理不算太复杂，只是需要稍稍算一下。注释部分写的比较详细，大家自己研究，话不多说。

环境

Python version: 3.7.1

示例-网上国旗墨线图

• 参考图片地址
  

代码运行效果

加上辅助线(墨线)后效果

最终效果(去掉辅助墨线)

代码如下

'''
    绘制五星红旗(Five-Starred Red Flag)
    @Author: Notus([email protected])
    @Create: 2019-02-18
    @Update: 2019-02-19
    @Version: 1.0
    
    国旗数据分析：(参照下方参考图片)
    1. 最小单元格 A 的大小设为(长*宽，下同)：10*10
    2. 左上角1/4矩形B被分成：15*10个A, 尺寸为 150 * 100
    3. 国旗矩形C大小为:300 * 200(为3:2的比例)
    4. 若向下为正，向右为正。大五角星相对国旗左上角(0,0)坐标为(x, y): (50, 50)
    5. 4个小五角星从上至下分别为：(100, 20), (120, 40), (120, 70), (100, 90)
    6. 五角星每个角36度
    

    国旗数据参考图片（国旗黑线图）：https://gss2.bdstatic.com/-fo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike150%2C5%2C5%2C150%2C50/sign=dc24ea3a11d5ad6ebef46cb8e0a252be/78310a55b319ebc4b97aa7678826cffc1f1716c9.jpg
    
'''

import turtle
from math import *

# 绘制五角星, 默认为正五角星(一个顶点朝正北方)
# 五角星每个顶角的角度为 180/5 = 36度 或 pi/5
# (x, y): 五角星中心点坐标
# size: 中心到顶点的长度, 即外接圆的半径
# angle 旋转角度, 正五角星正北顶点 turtle.left 方式旋转到被绘制五角星的角度
def draw5star(x=0, y=0, size=100, angle=0, fillcolor='yellow', pencolor='yellow'):
    turtle.speed(0)
    turtle.shape('blank')
    turtle.color(pencolor, fillcolor)
    turtle.penup()

    # 定位到中心点正北方顶点(angle为0时的正北方)
    turtle.goto(x, y)
    turtle.setheading(90)
    turtle.left(angle)
    turtle.forward(size)
    turtle.right(180-36/2)
    
    turtle.pendown()

    # 一条直线上的两个顶点的距离
    distance = 2 * size * cos(pi/10)
    
    # 开始绘制，对于 angle 为 0 的, 从正北方顶点开始
    turtle.begin_fill()
    for i in range(5):
        turtle.forward(distance)
        turtle.right(144)
    turtle.end_fill()

    
# 画矩形
# (x,y) 矩形左上角坐标
def drawrectangle(x=0, y=0, height=100, width=100, fillcolor='red', pencolor='black'):
    turtle.speed(0)
    turtle.shape('blank')
    turtle.color(pencolor, fillcolor)
    turtle.penup()
    turtle.goto(x, y)
    turtle.setheading(0)
    turtle.pensize(2)
    turtle.pendown()
    
    turtle.begin_fill()
    turtle.forward(width)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(height)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(width)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(height)
    turtle.end_fill()


# 画辅助线，方便判断
# (x,y) 国旗中心点坐标
# mag 国旗放大倍数
def drawsubline(x=0, y=0, mag=1):
    # 国旗尺寸
    width = 300 * mag
    height = 200 * mag
    
    # 画中心十字
    turtle.speed(0)
    turtle.shape('blank')
    turtle.pencolor('black')
    turtle.penup()
    turtle.goto(x+width/2, y)
    turtle.setheading(180)
    turtle.pensize(2)
    turtle.pendown()
    turtle.forward(width)
    turtle.penup()
    turtle.goto(x, y-height/2)
    turtle.setheading(90)
    turtle.pendown()
    turtle.forward(height)
    
    # 画小方格的横线
    for i in range(1, 10):
        # 横线
        turtle.penup()
        turtle.goto(x, y+height/2-i*10*mag)
        turtle.setheading(180)
        turtle.pendown()
        turtle.forward(width/2)
        
    # 画小方格的竖线
    for i in range(1, 15):
        turtle.penup()
        turtle.goto(x-width/2+i*10*mag, y)
        turtle.setheading(90)
        turtle.pendown()
        turtle.forward(height/2)
    
    # 计算国旗矩形左上角坐标
    r_x = x - width/2   
    r_y = y + height/2  
    
    # 画大五角星外接圆，圆绘制起始点为圆最右侧切点
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+80*mag, r_y-50*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(30*mag)
    
    # 画4个小五角星外接圆，从上至下 (110, 20), (130, 40), (130, 70), (110, 90)
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+110*mag, r_y-20*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(10*mag)
    
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+130*mag, r_y-40*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(10*mag)
        
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+130*mag, r_y-70*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(10*mag)
        
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+110*mag, r_y-90*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.circle(10*mag)
    
    # 画4个小星到大星中心的连线
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+100*mag, r_y-20*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.goto(r_x+50*mag, r_y-50*mag)
    
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+120*mag, r_y-40*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.goto(r_x+50*mag, r_y-50*mag)
        
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+120*mag, r_y-70*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.goto(r_x+50*mag, r_y-50*mag)
        
    turtle.penup()
    turtle.goto(r_x+100*mag, r_y-90*mag)
    turtle.pendown()
    turtle.goto(r_x+50*mag, r_y-50*mag)
        

#绘制五星红旗
#(x, y) 红旗中心点坐标， 默认为(0,0)，即标准模式turtle绘图的中心起点。
# mag: 放大倍数, maganification
def drawflag(x=0, y=0, mag=1):
    # 国旗尺寸
    width = 300 * mag
    height = 200 * mag

    # 计算国旗矩形左上角坐标
    r_x = x - width/2   
    r_y = y + height/2  
    # 画国旗矩形 
    drawrectangle(x=r_x, y=r_y, height=height, width=width)

    # 画最大的五角星
    draw5star(x=r_x+50*mag, y=r_y-50*mag, size=30*mag)
    # draw5star(x=r_x+50*mag, y=r_y-50*mag, size=30*mag)
    
    # 从上至下画4颗小五角星, 中心：(100, 20), (120, 40), (120, 70), (100, 90)
    l_size = 10 * mag
    draw5star(x=r_x+100*mag, y=r_y-20*mag, size=l_size, angle=180-atan(5/3)/pi*180)
    draw5star(x=r_x+120*mag, y=r_y-40*mag, size=l_size, angle=180-atan(7/1)/pi*180)
    draw5star(x=r_x+120*mag, y=r_y-70*mag, size=l_size, angle=90-atan(2/7)/pi*180)
    draw5star(x=r_x+100*mag, y=r_y-90*mag, size=l_size, angle=90-atan(4/5)/pi*180)
    
    
if __name__ == '__main__':

    drawflag(mag=2.5)
    # drawsubline(mag=2.5)
    input()