Python中turtle繪圖模組的詳細講解

2022-02-25 13:00:49

前言

turtle庫是Python語言中一個很流行的繪製影象的函數庫，可以輕鬆地繪製出精美的形狀和圖案，很適合用來引導孩子學習程式設計。

turtle模組（module）是Python語言中的標準模組（內建模組）之一。

【在Python中，模組也稱作庫（Library）】

turtle基本概念

畫布(canvas)，turtle模組展開用於繪圖的區域，可以設定其大小和初始位置。

turtle 中預設的模式為 standard ，其座標原點在畫布（canvas）中心，單位為象素（pixel）。turtle空間座標體系分為位置座標系和角度座標系，畫布預設大小(400, 300)，對於位置座標系而言，與數學中的直角座標系相同，正中心的座標就是(0,0)，你可以想象一個小烏龜，在一個橫軸為x、縱軸為y的座標系原點，(0,0)位置開始，它根據一組函數指令的控制，在這個平面座標系中移動，從而在它爬行的路徑上繪製了圖形。goto函數有兩個引數X,Y，指的是讓在任何位置的海龜去到達某一個座標的位置。對於角度座標系而言，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。

調出模組

import turtle

turtle定義表單（視窗）的大小和位置的函數setup（）

setup（）函數改變表單（視窗）的大小，確定畫布空間的大小及在螢幕中的位置，格式：

turtle.setup (width,height,startx,starty)

width, height: 輸入寬和高為整數時, 表示畫素; 為小數時, 表示佔據電腦螢幕的比例；(startx, starty): 這一座標表示矩形視窗左上角頂點的位置, 如果為空,則視窗位於螢幕中心。

參見下圖：

單位為畫素。

螢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定義定義了畫布的大小和背景色函數screensize（）

screensize（）函數改變畫布的大小和背景色，格式：

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

引數分別為畫布的寬(單位畫素), 高, 背景顏色

如:

import turtle
turtle.screensize(480, 360,"green")

表單和畫布不是一個概念。如果畫布大於表單，表單會出現卷軸，如果畫布小於表單，畫布會填充整個表單。想要改變表單（視窗）的大小，不是用screensize函數，要用setup函數。

表單大於畫布，畫布填充了表單。測試程式碼：

import turtle
turtle.setup(300,200)
turtle.screensize(200,100,"blue")
turtle.shape("turtle") #出現小烏龜

執行之，參見下圖：

畫布大於表單，表單出現卷軸。測試程式碼：

import turtle
turtle.setup(300,200)
turtle.screensize(500,400,"blue")
turtle.shape("turtle") #出現小烏龜

執行之，參見下圖：

參照turtle模組（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：

繪製狀態函數：pendown()、penup()、pensize()

函數名	別名	引數說明	功能/作用
pendown()	pd() 或down()	無	落下畫筆，之後移動畫筆繪製。
penup()	pu()或up()	無	擡起畫筆，之後移動畫筆不繪製。
pensize(width)	width(width)	width：設定的畫筆線條寬度，如果為None或者為空，則返回當前畫筆寬度	設定畫筆寬度，當無引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	引數說明	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個引數；當畫筆和填充顏色不同時使用2個引數。 colorstring：表示顏色的字串，例如：“Purple","red","blue"等。還支援十六進位制顏色值，如："#6666CC"等（r,g,b)：顏色對應RGB的值，如綠色用rgb(0, 128, 0)。【注】	返回設定畫筆或填充顏色，當無引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：表示顏色的字串，例如：“Purple","red","blue"等。還支援十六進位制顏色值，如："#6666CC"等 (r,g,b)：顏色對應的RGB的值，如綠色用rgb(0, 128, 0)。【注】	返回或設定畫筆顏色，當無引數輸入時返回當前畫筆顏色。
begin_fill()		無	在繪製帶有填充色彩圖形之前呼叫，表示填充開始。
,end_fill()		無	在繪製帶有填充色彩圖形之後呼叫，表示填充結束。
fillcolor(colorstring) 或 fillcolor((r,g,b)) 或 fillcolor(r,g,b)		colorstring：表示顏色的字串，例如：“Purple","red","blue"等。還支援十六進位制顏色值，如："#6666CC"等 (r,g,b)：顏色對應的RGB的值，如綠色用rgb(0, 128, 0)。【注】	填充色彩

【注】

turtle模組（庫）中用字串表示顏色，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

還支援十六進位制顏色值，如："#6666CC"、"#FF0000"、"#CCFFFF"等。

turtle模組（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	引數說明	功能/作用
forward(distance)	fd(distance)	distance：行進距離的畫素值。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：行進距離的畫素值。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：設定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為標系的絕對橫座標值，y為置為座標系的絕對縱座標值。	將畫筆移動到絕對位置（x,y)處。
circle(radius[,extent=None]) [還有一個引數，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:繪製弧形角度。當不給該引數或該引數為None時，繪製整個圓形。當extent的值為正數時，順當前方向繪製弧形；當extent的值為負數時，逆當前方向繪製弧形。	根據半徑radius繪製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”。預設"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

全域性控制函數

函數名	說明
turtle.clear()	清空turtle視窗，但是turtle的位置和狀態不會改變
turtle.reset()	清空視窗，重置turtle狀態為起始狀態
turtle.undo()	復原上一個turtle動作
turtle.isvisible()	返回當前turtle是否可見
stamp()	複製當前圖形
turtle.write(s [,font=("font-name",font_size,"font_type")])	寫文字，s為文字內容，font是字型的引數，分別為字型名稱，大小和型別；font為可選項，font引數也是可選項。字型名稱："Arial"、"宋體"、"楷體"等

例、寫字函數write()的使用

import turtle
turtle.penup() #擡起畫筆
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()

啟動事件迴圈 -呼叫Tkinter的mainloop函數。

必須是烏龜圖形程式中的最後一個語句。

turtle.mode(mode=None)

設定烏龜模式（“standard”，“logo”或“world”）並執行重置。如果沒有給出模式，則返回當前模式。

模式	初始龜標題	正角度
standard	向右（東）	逆時針
logo	向上（北）	順時針

turtle.delay(delay=None)

設定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）模組畫圖步驟

第一步：讓Python引入turtle模組，引入模組就是告訴Python你想要用它。

import turtle

第二步：建立畫布，若使用預設可跳過此步。

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、繪製梯形

此梯形繪製在第四象限，所以梯形形每個頂點的座標中，x座標為正,y座標為負。四個點的座標分別選擇為D(100,-100)、E(200,-100)、F(250,-200)、G(50,-200)。可見所繪製的直角三角形DE=100，GF=200。由於D點的y座標與E點的y座標相等，所以，DE平行於x軸，由於G點的y座標與F點的y座標相等，所以，GF也平行於x軸。程式碼為：

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，如何將梯形繪製在正中間？

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

到此這篇關於Python中turtle繪圖模組的文章就介紹到這了,更多相關Python中turtle繪圖模組內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！