python画图程序-python画图之“小海龟”turtle

“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。

turtle绘图的基础知识：

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。

设置画布大小

turtle.screensize(canvwidth=None,canvheight=None,bg=None)，参数分别为画布的宽(单位像素),高,背景颜色。

如：turtle.screensize(800,600,"green")

turtle.screensize()#返回默认大小(400,300)

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。

如：turtle.setup(width=0.6,height=0.6)

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

2.画笔

2.1画笔的状态

在画布上，默认有一个坐标原点为画布中心的坐标轴，坐标原点上有一只面朝x轴正方向小乌龟。这里我们描述小乌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小乌龟(画笔)的状态。

2.2画笔的属性

画笔(画笔的属性，颜色、画线的宽度等)

1)turtle.pensize()：设置画笔的宽度；

2)turtle.pencolor()：没有参数传入，返回当前画笔颜色，传入参数设置画笔颜色，可以是字符串如"green","red",也可以是RGB3元组。

3)turtle.speed(speed)：设置画笔移动速度，画笔绘制的速度范围[0,∞]整数，数字越大越快。当前版本并不是如外面所说只有0到10，亲测100,300皆可。

2.3绘图命令

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

命令

说明

turtle.forward(distance)

向当前画笔方向移动distance像素长度

turtle.backward(distance)

向当前画笔相反方向移动distance像素长度

turtle.right(degree)

顺时针移动degree°

turtle.left(degree)

逆时针移动degree°

turtle.pendown()

移动时绘制图形，缺省时也为绘制

turtle.goto(x,y)

将画笔移动到坐标为x,y的位置

turtle.penup()

提起笔移动，不绘制图形，用于另起一个地方绘制

turtle.circle()

画圆，半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆

setx( )

将当前x轴移动到指定位置

sety( )

将当前y轴移动到指定位置

setheading(angle)

设置当前朝向为angle角度

home()

设置当前画笔位置为原点，朝向东。

dot(r)

绘制一个指定直径和颜色的圆点

(2) 画笔控制命令

命令

说明

turtle.fillcolor(colorstring)

绘制图形的填充颜色

turtle.color(color1, color2)

同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2

turtle.filling()

返回当前是否在填充状态

turtle.begin_fill()

准备开始填充图形

turtle.end_fill()

填充完成

turtle.hideturtle()

隐藏画笔的turtle形状

turtle.showturtle()

显示画笔的turtle形状

(3) 全局控制命令

命令

说明

turtle.clear()

清空turtle窗口，但是turtle的位置和状态不会改变

turtle.reset()

清空窗口，重置turtle状态为起始状态

turtle.undo()

撤销上一个turtle动作

turtle.isvisible()

返回当前turtle是否可见

stamp()

复制当前图形

turtle.write(s [,font=("font-name",font_size,"font_type")])

写文本，s为文本内容，font是字体的参数，分别为字体名称，大小和类型；font为可选项，font参数也是可选项

(4) 其他命令

命令

说明

turtle.mainloop()或turtle.done()

启动事件循环 -调用Tkinter的mainloop函数。

必须是乌龟图形程序中的最后一个语句。

turtle.mode(mode=None)

设置乌龟模式（“standard”，“logo”或“world”）并执行重置。如果没有给出模式，则返回当前模式。

模式

初始龟标题

正角度

standard

向右（东）

逆时针

logo

向上（北）

顺时针

turtle.delay(delay=None)

设置或返回以毫秒为单位的绘图延迟。

turtle.begin_poly()

开始记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的第一个顶点。

turtle.end_poly()

停止记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的最后一个顶点。将与第一个顶点相连。

turtle.get_poly()

返回最后记录的多边形。

3.命令详解

3.1turtle.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

4.实例

1、太阳花

# coding=utf-8

import turtle

import time

# 同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2

turtle.color("red", "yellow")

turtle.begin_fill()

for _ in range(50):

turtle.forward(200)

turtle.left(170)

turtle.end_fill()

turtle.mainloop()

2、五角星

# coding=utf-8

import turtle

import time

turtle.pensize(5)

turtle.pencolor("yellow")

turtle.fillcolor("red")

turtle.begin_fill()

for _ in range(5):

turtle.forward(200)

turtle.right(144)

turtle.end_fill()

time.sleep(2)

turtle.penup()

turtle.goto(-150,-120)

turtle.color("violet")

turtle.write("Done", font=('Arial', 40, 'normal'))

turtle.mainloop()

3、时钟程序

# coding=utf-8

import turtle

from datetime import *

# 抬起画笔，向前运动一段距离放下

def Skip(step):

turtle.penup()

turtle.forward(step)

turtle.pendown()

def mkHand(name, length):

# 注册Turtle形状，建立表针Turtle

turtle.reset()

Skip(-length * 0.1)

# 开始记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的第一个顶点。

turtle.begin_poly()

turtle.forward(length * 1.1)

# 停止记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的最后一个顶点。将与第一个顶点相连。

turtle.end_poly()

# 返回最后记录的多边形。

handForm = turtle.get_poly()

turtle.register_shape(name, handForm)

def Init():

global secHand, minHand, hurHand, printer

# 重置Turtle指向北

turtle.mode("logo")

# 建立三个表针Turtle并初始化

mkHand("secHand", 135)

mkHand("minHand", 125)

mkHand("hurHand", 90)

secHand = turtle.Turtle()

secHand.shape("secHand")

minHand = turtle.Turtle()

minHand.shape("minHand")

hurHand = turtle.Turtle()

hurHand.shape("hurHand")

for hand in secHand, minHand, hurHand:

hand.shapesize(1, 1, 3)

hand.speed(0)

# 建立输出文字Turtle

printer = turtle.Turtle()

# 隐藏画笔的turtle形状

printer.hideturtle()

printer.penup()

def SetupClock(radius):

# 建立表的外框

turtle.reset()

turtle.pensize(7)

for i in range(60):

Skip(radius)

if i % 5 == 0:

turtle.forward(20)

Skip(-radius - 20)

Skip(radius + 20)

if i == 0:

turtle.write(int(12), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

elif i == 30:

Skip(25)

turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

Skip(-25)

elif (i == 25 or i == 35):

Skip(20)

turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

Skip(-20)

else:

turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

Skip(-radius - 20)

else:

turtle.dot(5)

Skip(-radius)

turtle.right(6)

def Week(t):

week = ["星期一", "星期二", "星期三",

"星期四", "星期五", "星期六", "星期日"]

return week[t.weekday()]

def Date(t):

y = t.year

m = t.month

d = t.day

return "%s %d%d" % (y, m, d)

def Tick():

# 绘制表针的动态显示

t = datetime.today()

second = t.second + t.microsecond * 0.000001

minute = t.minute + second / 60.0

hour = t.hour + minute / 60.0

secHand.setheading(6 * second)

minHand.setheading(6 * minute)

hurHand.setheading(30 * hour)

turtle.tracer(False)

printer.forward(65)

printer.write(Week(t), align="center",

font=("Courier", 14, "bold"))

printer.back(130)

printer.write(Date(t), align="center",

font=("Courier", 14, "bold"))

printer.home()

turtle.tracer(True)

# 100ms后继续调用tick

turtle.ontimer(Tick, 100)

def main():

# 打开/关闭龟动画，并为更新图纸设置延迟。

turtle.tracer(False)

Init()

SetupClock(160)

turtle.tracer(True)

Tick()

turtle.mainloop()

if __name__ == "__main__":

main()

画一个边长为60的正方形，并填充为红色，边框为蓝色

#-*- coding: utf-8 -*-

import turtle

turtle.reset()

a= 60

turtle.fillcolor("red")

turtle.pencolor("blue")

turtle.pensize(10)

turtle.fill(True)

turtle.left(90)

turtle.forward(a)

turtle.left(90)

turtle.forward(a)

turtle.left(90)

turtle.forward(a)

turtle.left(90)

turtle.forward(a)

turtle.fill(False)

最后一个实例：

from numpy import *

from random import random

import turtle

turtle.reset()

x = array([[.5],[.5]])

p = [0.85,0.92,0.99,1.00]

A1 = array([[.85, 0.04],

[-0.04,.85]])

b1 = array([[0],[1.6]])

A2 = array([[0.20,-0.26],

[0.23,0.22]])

b2 = array([[0],[1.6]])

A3 = array([[-0.15,0.28],

[0.26,0.24]])

b3 = array([[0],[0.44]])

A4 = array([[0,0],

[0,0.16]])

turtle.color("blue")

cnt = 1

while True:

cnt += 1

if cnt == 2000:

break

r = random()

if r < p[0]:

x = dot(A1 , x) + b1

elif r < p[1]:

x = dot(A2 , x) + b2

elif r < p[2]:

x = dot(A3 , x) + b3

else:

x = dot(A4 , x)

#print x[1]

turtle.up()

turtle.goto(x[0][0] * 50,x[1][0] * 40 - 240)

turtle.down()

turtle.dot()

PS：在我自己第一次使用turtle的时候（Windows）出现了Can Not find the moudle named "tkinter",原因是我在安装Python时取消了tcl组件的安装。如果重装Python不能解决的话，参看CSDN的诸位大神了解一下。