Python中turtle繪圖模塊的詳細講解
前言
turtle庫是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數庫,可以輕松地繪制出精美的形狀和圖案,很適合用來引導孩子學習編程。
turtle模塊(module)是Python語言中的標準模塊(內置模塊)之一。
【在Python中,模塊也稱作庫(Library)】
turtle基本概念
畫佈(canvas),turtle模塊展開用於繪圖的區域,可以設置其大小和初始位置。
turtle 中默認的模式為 standard ,其坐標原點在畫佈(canvas)中心,單位為象素(pixel)。turtle空間坐標體系分為位置坐標系和角度坐標系,畫佈默認大小(400, 300),對於位置坐標系而言,與數學中的直角坐標系相同,正中心的坐標就是(0,0),你可以想象一個小烏龜,在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標系原點,(0,0)位置開始,它根據一組函數指令的控制,在這個平面坐標系中移動,從而在它爬行的路徑上繪制瞭圖形。goto函數有兩個參數X,Y,指的是讓在任何位置的海龜去到達某一個坐標的位置。對於角度坐標系而言,以x軸正方向為0度,逆時針為角度正值,順時針為角度負值,也與數學中的相同。
調出模塊
import turtle
turtle定義窗體(窗口)的大小和位置的函數setup()
setup()函數改變窗體(窗口)的大小,確定畫佈空間的大小及在屏幕中的位置,格式:
turtle.setup (width,height,startx,starty)
width, height: 輸入寬和高為整數時, 表示像素; 為小數時, 表示占據電腦屏幕的比例;(startx, starty): 這一坐標表示 矩形窗口左上角頂點的位置, 如果為空,則窗口位於屏幕中心。
參見下圖:
單位為像素。
屏幕的的左上角為原點。
例、
import turtle turtle.setup(800,500,0,0)
參見如下示意圖:
又如:
turtle.setup(width=0.6, height=0.6) turtle.setup(width=800, height=800, startx=100, starty=100)
turtle定義定義瞭畫佈的大小和背景色函數screensize()
screensize()函數改變畫佈的大小和背景色,格式:
turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)
參數分別為畫佈的寬(單位像素), 高, 背景顏色
如:
import turtle turtle.screensize(480, 360,"green")
窗體和畫佈不是一個概念。如果畫佈大於窗體,窗體會出現滾動條,如果畫佈小於窗體,畫佈會填充整個窗體。想要改變窗體(窗口)的大小,不是用screensize函數,要用setup函數。
窗體大於畫佈,畫佈填充瞭窗體。測試代碼:
import turtle turtle.setup(300,200) turtle.screensize(200,100,"blue") turtle.shape("turtle") #出現小烏龜
運行之,參見下圖:
畫佈大於窗體,窗體出現滾動條。測試代碼:
import turtle turtle.setup(300,200) turtle.screensize(500,400,"blue") turtle.shape("turtle") #出現小烏龜
運行之,參見下圖:
引用turtle模塊(庫)方法
方法1
import turtle turtle.circle(10) #使用turtle
方法2
from turtle import * circle(10) #使用turtle
方法3
import turtle as t t.circle(10) #使用turtle
turtle庫包含近百個功能函數。在此我們介紹一些常用的函數:
繪制狀態函數:pendown()、penup()、pensize()
函數名 |
別名 |
參數說明 |
功能/作用 |
pendown() |
pd() 或down() |
無 |
落下畫筆,之後移動畫筆繪制。 |
penup() |
pu()或up() |
無 |
抬起畫筆,之後移動畫筆不繪制。 |
pensize(width) |
width(width) |
width:設置的畫筆線條寬度,如果為None或者為空,則返回當前畫筆寬度 |
設置畫筆寬度,當無參數輸入時返回當前畫筆寬度。 |
顏色控制函數:color()、pencolor()、begin_fill()、end_fill();
函數名 |
別名 |
參數說明 |
功能/作用 |
color(colorstring) 或 color((r,g,b)) 或 color(r,g,b) 或 color(colorstr1,colorstr2)或 color((r1,g1,b1),(r2,g2,b2)) |
|
當畫筆和填充顏色相同時使用1個參數; 當畫筆和填充顏色不同時使用2個參數。
colorstring:表示顏色的字符串,例如:“Purple","red","blue"等。還支持十六進制顏色值,如:"#6666CC"等 (r,g,b):顏色對應RGB的值,如綠色用rgb(0, 128, 0)。【註】 |
返回設置畫筆或填充顏色,當無參數輸入時返回當前畫筆及填充顏色。 |
pencolor(colorstring) 或 pencolor((r,g,b)) 或 pencolor(r,g,b) |
|
colorstring:表示顏色的字符串,例如:“Purple","red","blue"等。還支持十六進制顏色值,如:"#6666CC"等
(r,g,b):顏色對應的RGB的值,如綠色用rgb(0, 128, 0)。【註】 |
返回或設置畫筆顏色,當無參數輸入時返回當前畫筆顏色。 |
begin_fill() |
|
無 |
在繪制帶有填充色彩圖形之前調用,表示填充開始。 |
,end_fill() |
|
無 |
在繪制帶有填充色彩圖形之後調用,表示填充結束。 |
fillcolor(colorstring) 或 fillcolor((r,g,b)) 或 fillcolor(r,g,b) |
colorstring:表示顏色的字符串,例如:“Purple","red","blue"等。還支持十六進制顏色值,如:"#6666CC"等
(r,g,b):顏色對應的RGB的值,如綠色用rgb(0, 128, 0)。【註】 |
填充色彩 | |
【註】
turtle模塊(庫)中用字符串表示顏色,如
"red"表示紅色
"black"表示黑色
"blue"表示藍色
"orange"表示橘黃色
"green"表示綠色
"gold"表示金色
"yellow"表示紅色
"pink"表示粉色
還支持十六進制顏色值,如:"#6666CC"、"#FF0000"、"#CCFFFF"等。
turtle模塊(庫)中用RGB三原色表示顏色
關於RGB三原色表示顏色簡介
當R值取滿為255,G與B都取0時表示紅色,當G值取滿為255,R與B都取0時表示綠色,當B值取滿為255,R與G都取0時表示藍色,其他情況所得顏色即為紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的疊加顏色。常見疊加顏色如下表
顏色名稱 |
紅色值 Red |
綠色值 Green |
藍色值 Blue |
黑色 |
0 |
0 |
0 |
藍色 |
0 |
0 |
255 |
綠色 |
0 |
255 |
0 |
青色 |
0 |
255 |
255 |
紅色 |
255 |
0 |
0 |
洋紅色(亮紫色) |
255 |
0 |
255 |
黃色 |
255 |
255 |
0 |
白色 |
255 |
255 |
255 |
用R、G、B對應的三元組來表示顏色。例如:(255,0,0)表示紅色,(0,255,0)表示綠色。
運動控制函數:forward()、backward()、right()、left()、setheading()、goto()、circle()
函數名 |
別名 |
參數說明 |
功能/作用 |
forward(distance) |
fd(distance) |
distance:行進距離的像素值。當值為負數時,表示向相反方向前進。 |
向畫筆當前行進方向前進distance距離。 |
backward(distance) 或 back(distance) |
bk(distance) |
distance:行進距離的像素值。當值為負值時,表示向前進方向行進。backward()函數不改變畫筆的運動方向,相當於後退著行進。 |
向當前畫筆前進方向的反方向行進distance距離。 |
right(angle) |
rt(angle) |
angle:角度整數值。 |
以當前行進角度為原點,行進方向向右改變相對角度值angle |
left(angle) |
lt(angle) |
angle:角度的整數值。 |
以當前行進角度為原點,行進方向向左改變相對角度值angle。 |
setheading(to_angle) |
seth(to_angle) |
to_angle:角度的整數值。 |
作用:設置畫筆當前行進方向的角度為to_angle,該角度為絕對方向角度值。 |
goto(x,y) |
|
x,y:x為標系的絕對橫坐標值,y為置為坐標系的絕對縱坐標值。 |
將畫筆移動到絕對位置(x,y)處。 |
circle(radius[,extent=None]) [還有一個參數,在此未講] |
|
radius:弧形半徑,當值為正數時,半徑在畫筆左側。當值為負數時,半徑在畫筆右側。 extent:繪制弧形角度。當不給該參數或該參數為None時,繪制整個圓形。當extent的值為正數時,順當前方向繪制弧形;當extent的值為負數時,逆當前方向繪制弧形。 |
根據半徑radius繪制extent角度的弧形。
|
【angle即角度,也可以為負數。distance即距離,也可以為負數】
除此之外,再簡要介紹一些函數如下
畫筆控制函數
函數名 |
說明 |
turtle.shape(name) |
name指定烏龜狀:“arrow”, “turtle”, “circle”, “square”, “triangle”, “classic”。默認"classic" 如turtle.shape('turtle') |
turtle.hideturtle() |
隱藏畫筆的turtle形狀 |
turtle.showturtle() |
顯示畫筆的turtle形狀 |
全局控制函數
函數名 |
說明 |
turtle.clear() |
清空turtle窗口,但是turtle的位置和狀態不會改變 |
turtle.reset() |
清空窗口,重置turtle狀態為起始狀態 |
turtle.undo() |
撤銷上一個turtle動作 |
turtle.isvisible() |
返回當前turtle是否可見 |
stamp() |
復制當前圖形 |
turtle.write(s [,font=("font-name",font_size,"font_type")]) |
寫文本,s為文本內容,font是字體的參數,分別為字體名稱,大小和類型;font為可選項,font參數也是可選項。字體名稱:"Arial"、"宋體"、"楷體"等 |
例、寫字函數write()的使用
import turtle turtle.penup() #抬起畫筆 turtle.goto(-200,100) #移動位置 turtle.write("好好學習,天天向上",font=("楷體",36))
其它函數
函數名 |
說明 |
|||||||||
turtle.mainloop() 或 turtle.done() |
啟動事件循環 -調用Tkinter的mainloop函數。 必須是烏龜圖形程序中的最後一個語句。 |
|||||||||
turtle.mode(mode=None) |
設置烏龜模式(“standard”,“logo”或“world”)並執行重置。如果沒有給出模式,則返回當前模式。
|
|||||||||
turtle.delay(delay=None) |
設置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲。 |
|||||||||
turtle.begin_poly() |
開始記錄多邊形的頂點。當前的烏龜位置是多邊形的第一個頂點。 |
|||||||||
turtle.end_poly() |
停止記錄多邊形的頂點。當前的烏龜位置是多邊形的最後一個頂點。將與第一個頂點相連。 |
|||||||||
turtle.get_poly() |
返回最後記錄的多邊形。 |
使用Python的turtle(海龜)模塊畫圖步驟
第一步:讓Python引入turtle模塊,引入模塊就是告訴Python你想要用它。
import turtle
第二步:創建畫佈,若使用默認可跳過此步。
第三步:理順思路,選取函數繪圖實現意圖,這是最重要的一步,可能需要多次試驗。
下面給出幾個例子
例1、繪制梯形
此梯形繪制在第四象限,所以梯形形每個頂點的坐標中,x坐標為正,y坐標為負。四個點的坐標分別選擇為D(100,-100)、E(200,-100)、F(250,-200)、G(50,-200)。可見所繪制的直角三角形DE=100,GF=200。由於D點的y坐標與E點的y坐標相等,所以,DE平行於x軸,由於G點的y坐標與F點的y坐標相等,所以,GF也平行於x軸。代碼為:
import turtle turtle.up() turtle.fillcolor('yellow') turtle.begin_fill() turtle.goto(100,-100) turtle.down() turtle.goto(200,-100) turtle.goto(250,-200) turtle.goto(50,-200) turtle.goto(100,-100) turtle.end_fill()
思考一下,如何將梯形繪制在正中間?
例2、使用circle()函數的例子
import turtle turtle.pencolor("red") turtle.circle(50) #整圓 turtle.pencolor("blue") turtle.circle(120, 180) #半圓 turtle.pencolor("green") turtle.circle(80,steps=3) #三角形
例3、畫五角星
import turtle turtle.pensize(5) turtle.pencolor("yellow") turtle.fillcolor("red") turtle.begin_fill() for i in range(5): turtle.forward(200) turtle.right(144) turtle.end_fill() turtle.hideturtle()
總結
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