全网最细海龟 (turtle) 画图讲解 (三)：设置画笔样式

最近博主在 CSDN 上看到许多关于海龟画图的案例，如画圣诞树、五角星等，但是都是直接给出了源码以及一些简单的注释，没有对其详细的说明，会让很多初学者迷糊很久，故这里博主详细地对 turtle 模块中的方法进行详解，让广大博友能够做到自由画图。

海龟绘图是 Python 内置的一个比较有趣的模块，模块名称为 turtle。它最初源于 20世纪60年代 的 Logo 语言，之后成为了 Python 的内置模块。海龟绘图提供了一些简单的绘图方法，可以根据编写的控制指令(代码)，让一个 “海龟” 在屏幕上来回移动，而且可以在它爬行的路径上绘制图形。通过海龟绘图，不仅可以在屏幕上绘制图形，还可以看到整个绘制过程。另外，海龟绘图对初学者十分友好，它能够轻松地编写出很多有趣的实例。

1. 设置画笔样式

在窗口中，坐标原点(0,0) 的位置默认有一个指向 x 轴正方向的箭头(或小乌龟)，这就相当于我们的画笔。在海龟绘图中，通过画笔可以控制线条的粗细、颜色、运动的速度以及是否显示光标等样式。下面分别进行介绍。

1.1 画笔初始形状

在海龟绘图中，默认的画笔形状为箭头，可以通过 shape() 方法修改为其他样式。shape() 方法的语法如下：

def shape(self, name=None)

其中，name 参数为可选参数，用于指定形状名，如没有指定形状名，则返回当前的形状名。常用的形状名有 arrow(向右的等腰三角形)、turtle(海龟)、circle(实心圆)、square(实心正方形)、triangle(向右的正三角形) 或 classic(箭头)等 6 种，如下图所示：

画笔的样式设置后，如果不改变为其他状态，那么会一直有效。例如，先获取当前的画笔形状，然后将画笔形状修改为实心圆，再获取画笔的形状，代码如下：

# -*- coding: UTF-8 -*-
"""
@author:AmoXiang
@file:3.设置画笔样式.py
@time:2020/12/29
"""

from turtle import *  # 导入turtle的全部定义

print(f"修改前: {shape()}")  # 获取当前的画笔形状
shape(name="circle")  # 设置当前的画笔形状为实心圆
print(f"修改后: {shape()}")  # 获取修改后的画笔形状
done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主程序）

程序运行结果如下：

在海龟绘图中，一个画笔形状会跟随海龟的光标移动。如果想要在海龟移动过的某个位置留下一个海龟形状，可以使用 stamp() 方法在当前光标处印制一个印章，该印章不会跟随海龟光标移动。例如，想要在当前光标位置印制一枚印章，可以使用下面的代码：

t = Pen()
stampid = t.stamp()

1.2 设置画笔颜色

在海龟绘图中，画笔的默认颜色为黑色，可以使用 pencolor() 或者 color() 方法修改画笔的颜色。下面分别进行介绍。

1. pencolor() 方法：用于修改画笔的颜色，同时画笔形状会添加一圈所指定颜色的描述，但是内部还是默认的黑色。pencolor() 方法的语法如下：

   def pencolor(self, *args)
   

   args 参数为可变参数，可以是一个颜色字符串 (可以使用英文颜色或者十六进制颜色值，常用的颜色字符串如下图所示)，也可以是三个取值范围在 0~cmode 之间的数值 (如 1.0,0.5,0.5，分别代表 r,g,b 的值)，还可以是一个取值范围相同的包括 3 个数值元素 (取值范围在 0-~cmode) 的元组 (如(1.0,0.5,0.5)，分别代表 r,g,b 的值)。关于颜色的具体取值请参见 全网最细海龟 (turtle) 画图讲解 (二)：窗口控制 一文中的 1.3 设置窗口的背景颜色 小节。例如，使用 pencolor() 方法设置画笔颜色为红色，并且让海龟向前移动 100 像素，可以使用下面的代码：

   # -*- coding: UTF-8 -*-
   """
   @author:AmoXiang
   @file:3.设置画笔样式.py
   @time:2020/12/29
   """
   
   import turtle  # 导入海龟绘图模块
   
   # turtle.pencolor("red")
   # turtle.pencolor(1, 0, 0)
   turtle.colormode(255)  # 设置颜色模式
   turtle.pencolor(255, 0, 0)
   turtle.forward(100)
   turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主程序）	
   

   程序运行结果如下：
   

2. color() 方法：用于获取或修改画笔的颜色，整个画笔的形状均为所设置的颜色。color() 方法的语法如下：

   def color(self, *args)
   

   args 参数值可以设置为与 pencolor() 方法的完全相同，这里将不再赘述。也可以设置两种颜色，分别用于指定轮廓颜色和填充颜色。例如，turtle.color("red", "yellow") 表示轮廓颜色为红色，填充颜色为黄色。例如，使用 color() 方法设置画笔颜色为红色，并且让海龟向前移动 100 像素，可以使用下面的代码：

   import turtle  # 导入海龟绘图模块
   
   turtle.color("red")
   turtle.forward(100)
   turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主程序）
   

   程序运行结果如下：
   

1.3 落笔与抬笔

本小节我们先来画两条不同颜色的平行线。要实现该功能需要进行以下几步的操作：
设置画笔颜色 ⇒ 绘制第一条直线 ⇒ 向左旋转90° ⇒ 移动一段距离 ⇒ 再向左旋转90° ⇒ 设置画笔颜色 ⇒ 绘制第二条直线。
根据以上分析编写的代码如下：

import turtle  # 导入海龟绘图模块

turtle.color("red")
turtle.forward(200)  # 画一条红色的线
turtle.left(90)
turtle.forward(30)  # 画一条红色的线
turtle.left(90)
turtle.color("green")
turtle.forward(200)  # 画一条绿色的线
turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主程序）

程序运行结果如下：

从上图可以看出，并没实现想要的绘制两条平行线。这是因为在移动海龟时，默认会留下“足迹”。如果有时只想实现移动，而不想画线，那么需要设置画笔的抬起(简称抬笔)和落下(简称落笔)的状态。当抬笔时不画线，落笔时再画线。实现抬笔功能时，可以使用下面 3 种方法：

1. turtle.penup()
2. turtle.pu()
3. turtle.up()

这三种方法的功能是一样的，使用哪种方法都可以。实现落笔功能时，可以使用下面 3 种方法：

1. turtle.pendown()
2. turtle.pd()
3. turtle.down() 同理，这三种方法功能都是一样的，使用哪种方法都可以。

首先导入海龟绘图模块，并且画一条红线，然后逆时针旋转 90 度，并且设置抬笔，再移动 30 像素，并且逆时针旋转 90 度，最后设置落笔，并且画一条绿色的线，代码如下：

import turtle  # 导入海龟绘图模块

turtle.color("red")
turtle.forward(200)  # 画一条红色的线
turtle.left(90)
turtle.penup()
turtle.forward(30)  # 向上移动30像素
turtle.left(90)
turtle.pendown()
turtle.color("green")
turtle.forward(200)  # 画一条绿色的线
turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主程序）

程序运行结果如下：

海龟绘图还提供了判断画笔是否落下的 turtle.isdown() 方法，当画笔落下时该方法返回 True，抬起时返回 False。例如，想要实现当画笔状态为落笔状态时设置为抬笔，可以使用下面的代码：

if turtle.isdown():
    turtle.penup()  # 抬笔

1.4 设置线条粗细

在海龟绘图中，默认的线条粗细为 1 像素。如果想改变线条粗细，可以通过以下两个方法中的任意一个实现：

turtle.pensize(width=None)
turtle.width(width=None)

其中，width 为可选参数，如果不指定，则获取当前画笔的粗细，否则使用设置的值改变画笔的粗细。例如，修改上面的实例，将第二条绿色的线的粗细设置 5 像素。修改后的代码如下：

import turtle  # 导入海龟绘图模块

turtle.color("red")
turtle.forward(200)  # 画一条红色的线
turtle.left(90)
turtle.penup()  # 抬笔
turtle.forward(30)  # 向上移动30像素
turtle.left(90)
turtle.pendown()  # 落笔
turtle.width(5)  # 设置线的粗细为5像素
turtle.color("green")
turtle.forward(200)  # 画一条绿色的线
turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主循环）

修改后的程序运行效果如下图所示：

从上图中可以看出，设置线的粗细后，海龟的光标还是原来的大小，如果想要改变其大小，可以在设置线的粗细之前使用代码 turtle.resizemode("auto") 设置改变模式为自动。修改后的代码运行效果如下图所示。

1.5 隐藏与显示海龟光标

在默认情况下采用海龟绘图时，会显示海龟光标。例如，已经通过 shape() 方法将当前的光标样式设置为 turtle(海龟)。那么在绘图时，可以看见屏幕上有一只缓慢爬行的小海龟。对于此种情况，在绘制复杂图形时，势必会影响速度。因此，海龟绘图提供了以下隐藏或显示海龟光标的方法。

1. showturtle() 或者 st() 方法：用于显示海龟光标。这两种方法任选其一即可。
2. hideturtle() 或者 ht() 方法：用于隐藏海龟光标。这两种方法任选其一即可。
3. isvisible() 方法：用于判断海龟光标是否可见。

例如，在默认情况下，让海龟向前爬行 100 像素，再隐藏海龟光标，并且让海龟向下爬行 100 像素，代码如下：

import turtle  # 导入海龟绘图模块

turtle.shape("turtle")  # 改变海龟光标的形状为海龟
turtle.forward(100)  # 向前爬行100像素
turtle.right(90)  # 顺时针旋转90度
turtle.hideturtle()  # 隐藏海龟光标
turtle.forward(100)  # 向下爬行100像素
turtle.done()  # 海龟绘图程序的结束语句（开始主循环）

程序运行结果如下：

1.6 设置画笔的速度

在海龟绘图时，默认是有绘制的动画效果的，并且速度的快慢可以通过 speed() 方法进行调整。speed() 方法的语法如下：

def speed(self, s=0):

其中，参数 speed 为可选参数，如果不指定，则获取当前的画笔速度。如果指定，需要将值设置为 0~10 之间的整数或速度字符串。速度字符串有 fastest (最快)、fast (快)、normal (正常)、slow (慢)、slowest (最慢)。当设置速度值时，0表示最快，1表示最慢，然后逐渐加快。

注意：speed=0 表示没有动画效果。forward()/back() 方法将使海龟向前 / 向后跳跃，同样的 left()/right() 方法将使海龟立即改变朝向。

例如，将画笔的速度设置为最快，代码如下：

turtle.speed(0)  # 设置画笔的速度，0为最快

将画笔的速度设置为正常，代码如下：

turtle.speed(6)  # 设置画笔的速度，6为正常