Python趣味挑戰之turtle庫繪畫飄落的銀杏樹

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一、導入所需的庫

import turtle

import random

from math import *

二、生成斐波那契數列

斐波那契數列是指前兩項的和加起來等於後一項的一個數列，這裡使用瞭兩個函數來生成斐波契那數列。

def Fibonacci_Recursion_tool(n):  #斐波那契數列方法
    if n <= 0:
        return 0
    elif n == 1:
        return 1
    else:
        return Fibonacci_Recursion_tool(n - 1) + Fibonacci_Recursion_tool(n - 2)
def Fibonacci_Recursion(n):     #生成斐波那契數列，並存入列表
    result_list = []
    for i in range(1, n + 3):
        result_list.append(Fibonacci_Recursion_tool(i))
    return result_list

調用函數生成一個數列如下：

yu = Fibonacci_Recursion(top)  #生成斐波契那數列
print(yu)

運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

三、定義生成葉子的方法

def leaf(x, y, node):#定義畫葉子的方法
    til = turtle.heading()
    i = random.random()
    an = random.randint(10, 180)
    ye = random.randint(6, 9)/10
    turtle.color(ye, ye*0.9, 0)
    turtle.fillcolor(ye+0.1, ye+0.05, 0)
    turtle.pensize(1)
    turtle.pendown()
    turtle.setheading(an + 90)
    turtle.forward(8*i)
    px = turtle.xcor()
    py = turtle.ycor()
    turtle.begin_fill()
    turtle.circle(7.5*i, 120)  # 畫一段120度的弧線
    turtle.penup()  # 抬起筆來
    turtle.goto(px, py)  # 回到圓點位置
    turtle.setheading(an + 90)  # 向上畫
    turtle.pendown()  # 落筆，開始畫
    turtle.circle(-7.5*i, 120)  # 畫一段120度的弧線
    turtle.setheading(an + 100)
    turtle.circle(10.5*i, 150)
    turtle.end_fill()  # 畫一段150度的弧線
    turtle.penup()
    turtle.goto(x, y)
    turtle.setheading(til)
    turtle.pensize(node / 2 + 1)

四、定義生成樹的方法

在這裡插入圖片描述

這裡用x生成隨機數，用if條件進行判斷來決定要不要繼續畫分支，要不要畫葉子，使樹更加自然，無規律性，更好看一點，這樣會導致你每次運行時，畫出來的樹都是不一樣的。具體的細節，我已經加上瞭註釋。如果想調整空中葉子的比例，樹的分叉程度，修改if判斷語句中的x取值范圍，以增加概率或減小概率即可。至於如何達到你心中完美的效果就要慢慢去嘗試瞭。

def draw(node, length, level, yu, button):  #定義畫樹的方法
    turtle.pendown()
    t = cos(radians(turtle.heading()+5)) / 8 + 0.25
    turtle.pencolor(t*1.6, t*1.2, t*1.4) #(r, g, b)顏色對應的RGB值
    turtle.pensize(node/1.2)  #畫筆的尺寸
    x = random.randint(0, 10)  #生成隨機數決定要畫樹枝還是畫飄落的葉子
    if level == top and x > 6:  #此時畫飄落的葉子，x范圍太大會導致樹太禿
        turtle.forward(length)  # 畫樹枝
        yu[level] = yu[level] - 1
        c = random.randint(2, 10)
        for i in range(1, c):
            leaf(turtle.xcor(), turtle.ycor(), node)
           # 添加0.3倍的飄落葉子
            if random.random() > 0.3:
                turtle.penup()
               # 飄落
                t1 = turtle.heading()
                an1 = -40 + random.random() * 40
                turtle.setheading(an1)
                dis = int(800 * random.random() * 0.5 + 400 * random.random() * 0.3 + 200 * random.random() * 0.2)
                turtle.forward(dis)
                turtle.setheading(t1)
                turtle.right(90)
               # 畫葉子
                leaf(turtle.xcor(), turtle.ycor(), node)
                turtle.left(90)
               # 返回
                t2 = turtle.heading()
                turtle.setheading(an1)
                turtle.backward(dis)
                turtle.setheading(t2)
    elif level==top and x < 7 : #此時畫枝葉，x范圍太大會導致飄落的葉子太少
        turtle.penup()
        turtle.forward(length)
    elif level>3 and (x>6) :#三級樹枝以上，有40%的概率執行以下策略
        turtle.pendown()
        turtle.forward(length)
        c = random.randint(4, 6)
        for i in range(3, c):
            leaf(turtle.xcor(), turtle.ycor(),node)
        leaf(turtle.xcor(), turtle.ycor(),node)
        button=1# jump"""
    else:
        turtle.forward(length)  # 畫樹枝
        yu[level] = yu[level] -1
    if node > 0 and button == 0:
        # 計算右側分支偏轉角度,在固定角度偏轉增加一個隨機的偏移量
        right = random.random() * 5 + 17
        # 計算左側分支偏轉角度,在固定角度偏轉增加一個隨機的偏移量
        left = random.random() * 20 + 19
        # 計算下一級分支的長度
        child_length = length * (random.random() * 0.25 + 0.7)
        # 右轉一定角度,畫右分支
        r=random.randint(0, 1)
        if r==1:
          turtle.right(right)
          level = level + 1
          #print("level", level)
        else:
          turtle.left(right)
          level = level + 1
          #print("level", level)
        draw(node - 1, child_length,level,yu,button)
        yu[level] = yu[level] +1
        if yu[level] > 1:
            # 左轉一定角度，畫左分支
            if r==1:
               turtle.left(right + left)
               draw(node - 1, child_length, level, yu,button)
               # 將偏轉的角度，轉回
               turtle.right(left)
               yu[level] = yu[level] - 1
            else:
                turtle.right(right + left)
                draw(node - 1, child_length, level, yu,button)
                # 將偏轉的角度，轉回
                turtle.left(left)
                yu[level] = yu[level] - 1
        else:
            if r==1:
              turtle.left(right + left)
              turtle.right(left)
            else:
                turtle.right(right + left)
                turtle.left(left)
    turtle.penup()
    #退回到上一級節點頂部位置
    turtle.backward(length)
    
5.主函數部分
主函數中直接調用上述函數就行，top控制樹的高度，turtle.speed控制畫的速度，最後的turtle.write（）用來書寫最下方的簽名。

```clike
if __name__ == '__main__':
    turtle.setup(width=1.0, height=1.0) #設置全屏顯示
    turtle.hideturtle()  # 隱藏turtle
    turtle.speed(0)  # 設置畫筆移動的速度，0-10 值越小速度越快
    # turtle.tracer(0,0)      #設置動畫的開關和延遲，均為0
    turtle.penup()  # 抬起畫筆
    turtle.left(90)  # 默認方向為朝x軸的正方向，左轉90度則朝上
    turtle.backward(300)  # 設置turtle的位置，朝下移動300
    top = 9  #樹高
    yu = Fibonacci_Recursion(top)  #生成斐波契那數列
    yu.remove(yu[0])
    #print(yu) 打印斐波那契數列
    button = 0
    draw(top, 120, 0, yu, button)  # 調用函數開始繪制
    turtle.write("      wsw", font=("微軟雅黑", 14, "normal")) #生成簽名
    turtle.done()

運行程序後，“海龜”會幫你畫出整棵樹，你隻需要看著它畫就行，需要等待一定的時間，最後的一種成品如下，是想要的一半葉子在空中的感覺瞭，哈哈哈哈~

在這裡插入圖片描述

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