Python——turtle（海龟绘图）小猪佩奇^(*￣(oo)￣)^，哆啦A梦o(=•ェ•=)m ＜小北安装的Anaconda3，使用的是Jupyter Notebook＞_海龟画图

基本功能介绍

在海龟作图中，我们可以编写指令让一个虚拟的（想象中的）海龟在屏幕上来回移动。这个海龟带着一只钢笔，我们可以让海龟无论移动到哪都使用这只钢笔来绘制线条。通过编写代码，以各种很酷的模式移动海龟，我们可以绘制出令人惊奇的图片。使用海龟作图，我们不仅能够只用几行代码就创建出令人印象深刻的视觉效果，而且还可以跟随海龟看看每行代码如何影响到它的移动。这能够帮助我们理解代码的逻辑。所以海龟作图也常被用作新手学习 Python 的一种方式。

1 基础介绍

1.1 海龟绘图

“小海龟”turtle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。
海龟绘图（Turtle Graphics）是python2.6版本中后引入的一个简单的绘图工具,出现在1966年的Logo计算机语言。
海龟绘图（turtle库）是python的内部模块,使用前导入即可 import turtle
海龟有3个关键属性：方向、位置和画笔（笔的属性有色彩、宽度和开/关状态）

1.2 Pycharm 安装和配置

小北安装的Anaconda3，使用的是Jupyter Notebook，建议友友们安装社区版，完全免费。

1.3 基本元素介绍

1.3.1 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（None,自己设置数值）

• 设置画布的大小：

turtle.screensize(canvwidth=None,canvheight=None,bg=None)

• 参数分别代表画布的宽、高（单位像素）和背景颜色：

  turtle.screensize(800,600,"green")
  turtle.screensize() #默认返回（400,300,"white"）
  

  

• 另一种设置画布大小的方式：

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
eg:

turtle.setup(width=800,height=0.8)
turtle.setup(width=800,height=600,startx=100,starty=200)

效果是一样的

1.3.2 画笔（Pen）

使用 turtle.Pen() 来创建画笔对象

import turtle
turtle.Pen()
turtle.mainloop()#画面保持

代码执行后就建立了画布，同时屏幕中间可以看见箭头(arrow)，即所谓的海龟
在海龟绘图中，海龟的起点即画布中央为 (0,0)，移动单位是像素 (pixel)
描述海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海龟(画笔)的状态。

1.3.3 绘图命令

绘图命令主要分为三种：

• 画笔运动命令
• 画笔控制命令
• 全局控制命令

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:

(2)画笔控制命令:

(3) 全局控制命令：

部分命令解释和补充：

turtle.circle(radius,extent=None,steps=None)#radius=半径，正负有别，extent代表弧度，steps内切正多边形的边数
turtle.setheading(angle)#转变方向，angle指绝对角度，只改变方向不行进
turtle.done() #停止画笔绘制，但是不关闭窗口 

2 绘图举例

在实践中学习！（“时间是检验真理的唯一标准”）

2.1 绘制正方形

import turtle
 
turtle.setup(800, 400) #调整画板大小
turtle.up() #提起笔
turtle.goto(-50, 50) #调整画板起始点
turtle.down() #放下笔
turtle.color("red") #画笔颜色
turtle.speed(1) #控制绘画速度
 
# 画图过程
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
# 保持画面
turtle.mainloop()

2.2 绘制太阳花

import turtle as t
import time
 
t.color("red", "yellow")
t.speed(10)
t.begin_fill()
for _ in range(25):
    t.forward(200)
    t.left(165)
 
t.end_fill()
time.sleep(5)

2.3 递归绘制树

import turtle
from turtle import *
# 相比于 import turtle as * 这样的区别
 
# 绘制过程使用递归算法，后续解释
def tree(branchLen, t):
    if branchLen > 5:
        t.forward(branchLen)
        t.right(20)
        tree(branchLen - 15, t)
        t.left(40)
        tree(branchLen - 10, t)
        t.right(20)
        t.backward(branchLen)
 
 
t = Turtle()
myWin = t.getscreen() # 获取屏幕
t.speed(0)
t.hideturtle() # 隐藏箭头
t.left(90) # 掉转绘制方向朝上
t.up() # 画笔离开
t.backward(300) # 将画笔移动到屏幕下方
t.down() # 画笔落下
t.color("green") #调整画笔颜色
tree(110, t) #调用绘制函数
myWin.exitonclick() # 点击关闭屏幕

这种递归方法总体难度还是比较大，大家可以通过Debug的方法来初步进行，了解递归的运行方式。

2.4 绘制旋转多边形

import turtle
import turtle as t
 
a = 200
t.speed(0)
t.color("green")
for x in range(1, 37):
    t.forward(a)
    t.left(90)
    t.forward(a)
    t.left(90)
    t.forward(a)
    t.left(90)
    t.forward(a)
    t.left(100)
t.mainloop()

2.5 绘制彩色多边形

import turtle
 
t = turtle.Pen()
t.pensize(5)
colorValue = 1
colorStep = colorValue / 36
t.speed(0)
for x in range(1, 37):
    colorValue -= colorStep
    t.color(0.5, 1, colorValue)
    t.forward(200)
    t.left(90)
    t.forward(200)
    t.left(90)
    t.forward(200)
    t.left(90)
    t.forward(200)
    t.left(100)
turtle.mainloop()

2.6 绘制一个五角星

import turtle
 
t=turtle.Pen()
t.hideturtle()
t.pensize(5) #画笔粗细
t.up()
t.goto(-100,50)#画笔移动到画布较为中心的位置
t.down()
for i in range(1,6):
    t.forward(200)
    t.right(144)
 
turtle.done() #类似Mainloop，一个循环函数，保证画布持续存在

2.7 迭代绘制五角星

import turtle
from turtle import *
 
pen()
pencolor("red")
speed(0)
 
for i in range(20):
    forward(i*20)
    right(144)
 
done()

2.8 绘制彩色五角星+说明字符

import turtle
from turtle import *
 
pensize(5)
color("yellow", "red")
begin_fill() # 准备填充
for i in range(5):
    forward(200)
    right(144)
 
end_fill() # 填充完毕
 
up()
goto(-200, -100)  # 将海龟移动到此位置
pencolor("violet")  # 颜色选用紫罗兰
write("WQ", False, "left", font=('Arial', 40, 'normal'))  # 在当前位置输入字符“WQ”，光标回到左下角，font中三项分别指定字型、字号和形式
done()

2.9 绘制小蛇

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

#PythonDraw.py
import turtle #海龟库是turtle绘图的pyhon实现
turtle.setup(650,350,200,200)#turtle.setup(with,height,startx,starty) 设置窗体的大小及位置
turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
turtle.pensize(25)
turtle.pencolor("purple")
turtle.seth(-40)
for i in range(4):
    turtle.circle(40,80)
    turtle.circle(-40,80)
turtle.circle(40,80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16,180)
turtle.fd(40*2/3)
turtle.done()
 
'''
turtle.goto(x,y) 海龟从摸个位置去到达（x，y）的坐标位置
turtle.fd(d) 向海龟的正前方向运行
turtle.bk(d) 向海龟的反方向运行
turtle.circle(r,angle) 以海龟的当前位置，左侧的某一个点为圆心，进行曲线运行
turtle.seth(angle) 改变海龟的行径角度，只是改变行径的方向（绝对角度）
turtle.left(angle) 当前的海龟向左或者向右改变运行的方向
turtle.right(angle)
turtle.colormode(mode) 颜色模块
-1.0: RGB小数值模块
-255：RGB整数值模块
import <库名>
<库名>.<函数>(<函数参数>)
from <库名> import <函数名>
from <库名> import*
<函数名>(<函数参数>)
import <库名> as <库别名>
<库别名>.<函数> (<函数参数>)
turtle.penup() 抬起画笔，海龟在飞行         别名  turtle.pu()
turtle.pendown() 画笔落下，海龟爬行               turtle.pd()
turtle.pensize(width) 画笔宽度，海龟的腰围        turtle.width(width)
turtle.pencolot(colot) color为颜色字符串或r,g,b值
for <变量> in range (<函数名>)
    <被循环执行的语句>
-<变量>表示每次循环的计数，0到<次数>1
range()函数
-range(N)
 产生0到N-1的整数序列，共N个
-range(M,N)
 产生M到N-1的整数序列，共N-M个
'''
 

2.10 绘制科赫曲线和科赫雪花

• 科赫曲线

  import turtle
   
   
  def koch(size, n):
      if n == 0:
          turtle.fd(size)
      else:
          for angle in [0, 60, -120, 60]:
              turtle.left(angle)
              koch(size / 3, n - 1)
   
   
  def main():
      turtle.setup(800, 400)
      turtle.up()
      turtle.goto(-300, -50)
      turtle.down()
      turtle.pensize(2)
      koch(600, 3)
      turtle.hideturtle()
      turtle.done()
   
   
  main()
  

  

• 科赫雪花

科赫雪花相当于画了三次科赫曲线

#绘制科赫雪花
import turtle
def koch(size,n):
    if n == 0:
        turtle.fd(size)
    else:
        for angle in [0,60,-120,60]:
            turtle.left(angle)
            koch(size/3,n-1)
def main():
    turtle.setup(600,600)
    turtle.penup()
    turtle.goto(-200,100)
    turtle.pendown()
    turtle.pensize(2)
    level = 3     #3阶科赫雪花，阶数
    koch(400,level)
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()
 

综上：

在本篇博客中，小北尝试使用海龟绘图模块（类）绘制一些基础图形，学习了一些Python编程的基础知识，当然还有很多都没涉及到，友友们可以自行学习，蟹蟹~

最后：(文章大标题的两个实例）

一、绘制小猪佩奇

import turtle as t
# 绘制小猪佩奇
# =======================================
 
t.pensize(4)
t.hideturtle()
t.colormode(255)
t.color((255, 155, 192), "pink")
t.setup(840, 500)
t.speed(10)
 
# 鼻子
t.pu()
t.goto(-100,100)
t.pd()
t.seth(-30)
t.begin_fill()
a = 0.4
for i in range(120):
    if 0 <= i < 30 or 60 <= i < 90:
        a = a+0.08
        t.lt(3)  # 向左转3度
        t.fd(a)  # 向前走a的步长
    else:
        a = a-0.08
        t.lt(3)
        t.fd(a)
        t.end_fill()
 
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(25)
t.seth(0)
t.fd(10)
t.pd()
t.pencolor(255, 155, 192)
t.seth(10)
t.begin_fill()
t.circle(5)
t.color(160, 82, 45)
t.end_fill()
 
t.pu()
t.seth(0)
t.fd(20)
t.pd()
t.pencolor(255, 155, 192)
t.seth(10)
t.begin_fill()
t.circle(5)
t.color(160, 82, 45)
t.end_fill()
 
# 头
t.color((255, 155, 192), "pink")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(41)
t.seth(0)
t.fd(0)
t.pd()
t.begin_fill()
t.seth(180)
t.circle(300, -30)
t.circle(100, -60)
t.circle(80, -100)
t.circle(150, -20)
t.circle(60, -95)
t.seth(161)
t.circle(-300, 15)
t.pu()
t.goto(-100, 100)
t.pd()
t.seth(-30)
a = 0.4
for i in range(60):
    if 0 <= i < 30 or 60 <= i <90:
        a = a+0.08
        t.lt(3)  # 向左转3度
        t.fd(a)  # 向前走a的步长
    else:
        a = a-0.08
        t.lt(3)
        t.fd(a)
        t.end_fill()
 
# 耳朵
t.color((255, 155, 192), "pink")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-7)
t.seth(0)
t.fd(70)
t.pd()
t.begin_fill()
t.seth(100)
t.circle(-50, 50)
t.circle(-10, 120)
t.circle(-50, 54)
t.end_fill()
 
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-12)
t.seth(0)
t.fd(30)
t.pd()
t.begin_fill()
t.seth(100)
t.circle(-50, 50)
t.circle(-10, 120)
t.circle(-50, 56)
t.end_fill()
 
#眼睛
t.color((255, 155, 192), "white")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-20)
t.seth(0)
t.fd(-95)
t.pd()
t.begin_fill()
t.circle(15)
t.end_fill()
 
t.color("black")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(12)
t.seth(0)
t.fd(-3)
t.pd()
t.begin_fill()
t.circle(3)
t.end_fill()
 
t.color((255, 155, 192), "white")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-25)
t.seth(0)
t.fd(40)
t.pd()
t.begin_fill()
t.circle(15)
t.end_fill()
 
t.color("black")
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(12)
t.seth(0)
t.fd(-3)
t.pd()
t.begin_fill()
t.circle(3)
t.end_fill()
 
# 腮
t.color((255, 155, 192))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-95)
t.seth(0)
t.fd(65)
t.pd()
t.begin_fill()
t.circle(30)
t.end_fill()
 
# 嘴
t.color(239, 69, 19)
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(15)
t.seth(0)
t.fd(-100)
t.pd()
t.seth(-80)
t.circle(30, 40)
t.circle(40, 80)
 
# 身体
t.color("red", (255, 99, 71))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-20)
t.seth(0)
t.fd(-78)
t.pd()
t.begin_fill()
t.seth(-130)
t.circle(100,10)
t.circle(300,30)
t.seth(0)
t.fd(230)
t.seth(90)
t.circle(300,30)
t.circle(100,3)
t.color((255,155,192),(255,100,100))
t.seth(-135)
t.circle(-80,63)
t.circle(-150,24)
t.end_fill()
 
# 手
t.color((255,155,192))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-40)
t.seth(0)
t.fd(-27)
t.pd()
t.seth(-160)
t.circle(300,15)
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(15)
t.seth(0)
t.fd(0)
t.pd()
t.seth(-10)
t.circle(-20,90)
 
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(30)
t.seth(0)
t.fd(237)
t.pd()
t.seth(-20)
t.circle(-300,15)
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(20)
t.seth(0)
t.fd(0)
t.pd()
t.seth(-170)
t.circle(20,90)
 
# 脚
t.pensize(10)
t.color((240,128,128))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(-75)
t.seth(0)
t.fd(-180)
t.pd()
t.seth(-90)
t.fd(40)
t.seth(-180)
t.color("black")
t.pensize(15)
t.fd(20)
 
t.pensize(10)
t.color((240, 128, 128))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(40)
t.seth(0)
t.fd(90)
t.pd()
t.seth(-90)
t.fd(40)
t.seth(-180)
t.color("black")
t.pensize(15)
t.fd(20)
 
# 尾巴
t.pensize(4)
t.color((255, 155, 192))
t.pu()
t.seth(90)
t.fd(70)
t.seth(0)
t.fd(95)
t.pd()
t.seth(0)
t.circle(70, 20)
t.circle(10, 330)
t.circle(70, 30)
t.done()
 

图片展示：

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