建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
這里有您想知道的互聯(lián)網(wǎng)營銷解決方案
用Python創(chuàng)作酷炫的幾何圖形
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「Python中文社區(qū)」，作者wedo實驗君。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系Python中文社區(qū)公眾號。
成都創(chuàng)新互聯(lián)主營施秉網(wǎng)站建設的網(wǎng)絡公司,主營網(wǎng)站建設方案,重慶APP開發(fā)公司,施秉h5小程序定制開發(fā)搭建,施秉網(wǎng)站營銷推廣歡迎施秉等地區(qū)企業(yè)咨詢
1. 什么是turtle
turtle又稱為海龜繪圖，是Wally Feurzeig, Seymour Papert 和 Cynthia Solomon 于 1967 年所創(chuàng)造的 Logo 編程語言的python實現(xiàn)。turtle是基于tkinter圖形界面設計的。
turtle模擬了人在畫布前畫畫的過程：給你一支筆(Pen)， 下筆(pendown)，移動畫筆繪制你的圖形，然后填色等等。turtle提供了幾種簡單的命令，通過組合他們的順序，只要夠耐心，turtle可以畫出令人驚嘆的作品，很適合用來引導小朋友學習編程。
先來感受下作品：
2. turtle例子
我們通過一個簡單的例子來了解turtle的基本操作
- import turtle
- # screen 畫布屬性設置
- canvas = turtle.Screen()
- canvas.bgcolor("white")
- # 畫筆設置
- pen = turtle.Pen()
- pen.hideturtle()
- pen.color('red', 'yellow')
- # 開始畫第一個部分，并填充顏色
- pen.begin_fill()
- while True:
- pen.forward(200)
- pen.left(170)
- if abs(pen.pos()) < 1:
- break
- pen.end_fill()
- # 提筆， 移動位置，畫第二個部分
- pen.penup()
- pen.goto(-100, -100)
- pen.pendown()
- for i in range(5):
- pen.forward(30) #長度300像素
- pen.right(144) #轉(zhuǎn)角144度
- turtle.done()
從上面可知turtle有兩個部分組成畫筆Turtle 和 畫布Screen, Turtle在Screen上移動來作畫。
需要注意的是，turtle起始的位置是(0, 0),位于畫布中心，左邊和下邊的坐標為負值。
畫筆Turtle重要操作：
- 畫筆申明：如果畫筆上有很多畫筆需要 申明 turtle.Pen()，否則 默認是一個畫筆，無需申明，如turtle.forward(50)就是表示畫筆向前移動50
- 畫筆顏色：color('red', 'yellow')， 第一個red表示畫筆顏色， yellow表示填充顏色
- 填充的范圍：begin_fill()和end_fill()之間的部分
- 畫筆的移動：forward是向前多少距離，left是向左角度， 與之對應的是向后backward 和向右right。goto()是移動到某個坐標值
- 畫筆的當前屬性：如位置pos()即海龜當前的坐標 (x,y) ，還有如朝向角度值：heading()
- 畫筆的控制：penup和pendown，默認畫筆是在pendown狀態(tài)下，只要有移動就會在畫布上畫出圖形，如果需要調(diào)整位置，在另外一個位置下筆，需要先penup，否則移動畫筆時也會有線條出來。這個和現(xiàn)實中畫畫是一樣的。
- 畫筆的可見性：正常情況下畫筆時一個箭頭的形狀，可以通過hideturtle()和showturtle()隱藏和顯示畫筆
Screen重要操作：
- 設置背景顏色：bgcolor("white")
3. 其他turtle功能
除了上面例子中涉及到turtle常用功能函數(shù)，還有一些重要的功能。
- 圓形circle() 前面的例子給出的是直線的例子(直線可以構(gòu)成三角形，多邊形等)，另外一個重要的圖形是圓形turtle.circle(radius, extent=None, steps=None)
我們來看一個太極的例子：
- import turtle
- from turtle import * #從turtle中導出所有模塊
- radius = 100 #半徑為100
- color("black", "black") #畫線顏色黑色，填充顏色黑色
- begin_fill() #開始填充
- circle(radius/2, 180) #逆時針畫圈，半徑為50,180°
- circle(radius, 180) #逆時針畫圈，半徑為100,180°
- left(180) #轉(zhuǎn)向180°
- circle(-radius/2, 180) #順時針畫圈，半徑50,180°
- end_fill() #填充結(jié)束
- #移動到畫太極圖黑色的小圈位置，開始畫小白圈
- left(90)#左轉(zhuǎn)向90°，海龜頭垂直水平線向上
- penup()#提筆，不留痕跡
- forward(radius*0.35)#向前，半徑的0.35=35像素
- right(90)#右轉(zhuǎn)向90°，海龜頭與右側(cè)水平線同向
- pendown()#落筆，開始畫線
- #開始畫太極圖黑色部分的小白圈
- color("white", "white")#畫線顏色為白色，填充顏色為白色
- begin_fill()#開始填充
- circle(radius*0.15)#逆時針畫圈，半徑的0.15=15像素（35+15+15+35=100）
- end_fill() #填充結(jié)束
- left(90)#左轉(zhuǎn)向90°
- penup()#提筆，不留痕跡
- backward(radius*0.7)#后退往下走，為半徑的0.7=70，此時海龜頭朝上與水平垂直
- pendown()#落筆，開始留下痕跡
- left(90)#左轉(zhuǎn)90°，此時海龜頭與左側(cè)水平同向
- #開始畫太極圖白色部分里的小黑圈
- color("black", "black")#畫線顏色為黑色，填充為黑色
- begin_fill()#開始填充
- circle(radius*0.15)#開始逆時針畫圈，半徑的0.15=15個像素
- end_fill() #填充完畢
- right(90)#再右轉(zhuǎn)90°，此時海龜頭垂直水平線向上
- penup()#提筆，不留痕跡
- backward(radius*0.65)#后退為半徑的0.65=65個像素，往下到達太極圖黑色半圈的底點處
- right(90)#右轉(zhuǎn)90°，海龜頭與右側(cè)水平線同向
- pendown()#落筆，開始留下痕跡
- circle(radius, 180)#逆時針畫圈，半徑100,180°，畫太極圖的白色部分的大圈
- hideturtle()#隱藏筆頭hideturtle
- turtle.done()
- radius:半徑， radius 為正值則朝逆時針方向繪制圓弧，否則朝順時針方向
- extent：表示是否畫部分的圓，如半圓是180，默認是一整個圓
- steps：是表示畫圓用多少個多邊形來畫。圓其實是無窮多個多邊形來近似得到。不過一般情況下，一定程度的多邊形，肉眼就會人為圓的幅度是光滑的
可以看出太極圖有2個小半圓和2個大半圓，以及2個更小的整圓構(gòu)成。
- 動畫控制 turtle繪制圖像的過程其實是動態(tài)的，每繪制一個部分畫面可以理解為一個視頻幀，畫完視頻就結(jié)束。所以turtle除了可以繪制圖形，還可以用來做動畫演示或者交互游戲也是可以。下面以一個例子說明下:
- import turtle, time
- # 初始不更新畫面
- turtle.tracer(0)
- # 地板墻
- wall = turtle.Pen()
- wall.pencolor('red')
- wall.pensize(10)
- wall.hideturtle()
- wall.penup()
- wall.goto(-300, -200)
- wall.pendown()
- wall.forward(600)
- # 小球
- R = 15
- ball = turtle.Turtle('circle')
- ball.shapesize(R / 10)
- ball.penup()
- pos_x, pos_y = [100, 100]
- pos_x, pos_y = ball.pos()
- ball.goto(pos_x, pos_y)
- wall_x, wall_y = wall.pos()
- # 球參數(shù)
- FPS = 60 # 每秒60幀
- G = 0.03 # 模擬重力加速度
- DRAG = 0.9956 # 阻力
- v_y = 1 # 初始速度
- while True:
- # 清除印章
- ball.clearstamps()
- v_y += G # 模擬重力加速度
- if pos_y - R - 10 < wall_y: # 撞地面
- v_y *= -1
- pos_x, pos_y = pos_x, pos_y - v_y
- ball.goto(pos_x, pos_y)
- v_y = v_y * DRAG
- # 通過印章顯示球
- ball.stamp()
- # 更新畫面信息
- turtle.update()
- time.sleep(1 / FPS)
4. 更多的例子
- 玫瑰曲線
- from turtle import *
- from math import *
- color("red")
- def draw(a,end):
- t=0
- while t<(14*end):
- x=a*sin(t*3.14)*cos(t)
- y=a*sin(t*3.14)*sin(t)
- goto(x,y)
- t=t+0.03
- draw(100,3.14)
- done()
- 螺旋
- import turtle
- t=turtle.Pen()
- for x in range(360):
- t.forward(x)
- t.left(59)
- done()
- 扇子
- from turtle import *
- forward(200)
- left(90)
- fillcolor('red')
- begin_fill()
- circle(100,180)
- end_fill()
- left(90)
- forward(100)
- for i in range(17):
- left(10)
- pencolor('yellow')
- forward(100)
- backward(100)
- left(100)
- pensize(10)
- pencolor('red')
- forward(100)
- hideturtle()
- done()
5. 總結(jié)
本文分享了python的logo語言turtle庫，可以繪制圖畫和動畫?？偨Y(jié)如下：
- turtle兩個重要元素：畫布Screen和畫筆Turtle
- 默認當前為一個畫筆，turtle.Pen()申明多個畫筆
- 畫筆屬性：顏色color， 大小pensize，位置pos
- 畫筆填充:begin_fill()和end_fill()
- 畫筆移動：前后forward和backward， 角度left和right
- 圓形畫筆：circle
- 畫筆控制：penup 和pendown
- 動畫控制：update和trace追蹤
6. 參考資料
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html#
新聞名稱：用Python創(chuàng)作酷炫的幾何圖形
網(wǎng)站地址：http://www.dlmjj.cn/article/dphhdhd.html
