python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树

大家好,小编来为大家解答以下问题,python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树,现在让我们一起来看看吧!

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第1张图片

作者 | 1_bit
责编 | 王晓曼
出品 | CSDN博客

开始


使用Turtle画树,看了一下网上的代码,基本上核心的方法是使用递归;其次通过递归传参更笔的粗细从而改变绘制时的线段,更改树的躯干大小,在遍历到最后一个节点时,更改笔的颜色及粗细,绘制出树尖的花瓣或绿叶。

本篇博文使用的是网上的代码修改而成的,基本上写来写出简单编写也是使用递归,我也就拿过来用了二级python考点总结,python常考题目。本来想顺便把环境也绘制一遍,但是明天上班了,今天还有别的事,就只能作罢,有时间再写一篇把环境都弄好的案例吧;下面是最终代码运行后的结果(代码没优化,效率可能不是很好):

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第2张图片

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第3张图片

感觉有点小清新,哈哈哈,故意配的色,碎花系!

好了,现在开始看看怎么写吧,最终代码在最下面,上面是一步步讲解其中遇见的一些问题。
首先我们使用最简单的方式绘制树的一条躯干,代码如下:

from turtle import *

left(80)
fd(100)
right(30)
fd(30)
right(30)
fd(40)
input()

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第4张图片

以上代码首先使用t.left(80)让turtle转到几乎垂直于水平线位置,随后使用t.fd(100)往剪头所指的方向绘制100个单位的线段,随后t.right(30)向右转向30度,再t.fd(30)往前绘制30个单位的线段;这个时候线段之间有了一个节点,这个节点就是通过right转动角度后产生的,模拟树的躯干;最后t.right(30)再向右转向30度,t.fd(40)往前绘制40个单位长度线段,使最后的躯干得到延伸。

不过以上的线段并不适合形容树这个植物,不过别急,我们先更改一下绘制的线段粗细,和颜色,让绘制的图片看起来更像树。

color|pensize()

通过t.pensize()、t.color()更改笔的粗细与颜色,代码如下:

from turtle import *

color('#5E5E5E')
pensize(10)
left(80)
fd(100)
right(30)
fd(30)
right(30)
fd(40)
input()

更改好笔的粗细后,绘制的结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第5张图片

可能结果更像是一根草,不过没关系,我们慢慢更改代码;现在我们加长一下树的枝干和缩小一下笔的粗细:

from turtle import *

color('#5E5E5E')
pensize(6)
left(80)
fd(150)
right(30)
fd(50)
right(30)
fd(60)
input()

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第6张图片

看起来好了很多,整个树干部分可以分为主要的躯干以及散开的枝条,我们通过可以分为几个部分编写;首先绘制树的主干,随后使用函数绘制树的枝条:

from turtle import *

def drawTree(length):
    right(20)
    fd(length)

color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

运行结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第7张图片

此时代码从最绘制区域最下方开始往上绘制,使用color('#5E5E5E') 设置了绘制颜色;pensize(5)设置了绘制的线段粗细;goto(0,-300)跳转到了绘制区域的下半部分作为起笔点;随后向左转动80度,画一根线段作为树的主干;之后调用函数 drawTree(120) 传入长度进行枝条的绘制,在drawTree 函数中,right(20)向右侧转动了20度,fd(length)画一条线段作为枝条。

既然写了函数,那我们就可以使用递归开始进行枝条的绘制了:

from turtle import *

def drawTree(length):
    if length>1:
        right(20)
        fd(length)
        drawTree(length - 10)

color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()
运行结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第8张图片

从代码上看,只修改了drawTree 函数部分的代码内容;在函数中使用了递归,递归后传入的值为当前长度减10个长度,并且函数中判断,长度大于1的时候才执行,这样就防止了递归中没有跳出条件而产生的死循环。

现在的长度都是有有固定差值的,使用随机数使绘制的枝条长度随机,更加贴近真实枝条的情况(在此只贴出修改部分的代码):

def drawTree(length):
    if length>1:
        right(20)
        fd(length)
        randlen=random.random()
        drawTree(length - 10*randlen)

运行结果:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第9张图片

代码使用了随机数,随机值与固定差值10进行相减,得到值后参与减法运算。
那么在这里,旋转角度也是固定的,我们再把旋转角度给随机一下:

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)

        drawTree(length - 10*randlen)

运行结果:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第10张图片

正式开始

我们的枝条现在只有一个方向,那就是往右,我们现在添加向左的枝条绘制:

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)

        drawTree(length - 10*randlen)
        left(40 * randangle)
        fd(length)


color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

然而出错了:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第11张图片

为什么会这样?

那是因为我们需要跳转到上一个绘制的位置,使用 backward 函数就可以了,改动 drawTree 函数如下:

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)
        up()
        backward(length)
        down()
        left(40 * randangle)
        fd(length)
        drawTree(length - 10*randlen)

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第12张图片

其实这个效果还是不错,不过并不是我们想要的,这个效果可能画狗尾巴草不错;更改一下代码:

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        #随机角度与长度
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()

        #每次使用函数先绘制线段,再调整角度,这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度?那是因为我一共向左转了40度,使用backward后退,必须是相同的角度,不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第13张图片

代码解释在注释里,就是个简单的递归,但是由于传入的 length 长度并不长,导致枝条绘制的线段不是很多,会导致整棵树长的不够茂盛,我们修改一下 length 传入值,改为120,绘制结果如下,注意,由于绘制过久,直接使用 tracer(False) 可以直接显示效果,就没必要绘制一次渲染一下了(这个得看你参数,直接改为False即可);在此要更改坐标系,自定义为比现在更大的坐标系,不然屏幕显示不全的,使用代码setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)即可,整体代码如下:

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        #随机角度与长度
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()

        #每次使用函数先绘制线段,再调整角度,这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度?那是因为我一共向左转了40度,使用backward后退,必须是相同的角度,不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)
input()

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第14张图片

但是由于随机数的转角和枝条长度没有限制最低的长度,可以在随机的时候给一个合适的数字相乘,并且把起笔位置再往下调,代码如下:

randangle=2*random.random()
randlen=2*random.random()
.
.
.
.
.
.
goto(0,-700)

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第15张图片

差不多完成了

一棵树的大致形状绘制好了,现在开始,把树的枝条的绿色和红花填上;一般来说,树的枝条越顶端,那么越小,判断长度这个值,在一定范围内是绿色,一定范围内是红色,那么就可以模拟出树开花和树绿叶的效果了,代码如下,其中的颜色代码,可以自己去调整:

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段,再调整角度,这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度?那是因为我一共向左转了40度,使用backward后退,必须是相同的角度,不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-700)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)
input()

运行结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第16张图片

绘制落花

树有点长的茂盛,哈哈哈;每次随机都是不一样的树形,所以我也不懂它会一个屏幕显示不下,不过关系不大,我们现在开始绘制落叶落花效果。
落花效果的函数如下:

def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750

    yval=50
    for i in range(m):
        a = 100*random.random()
        b = 2*random.random()
        print(a)
        if a>59:
            color('#FE2E9A')
        else:
            color('#04B486')
        circle(5)
        up()
        goto(x,y+(yval*b))
        fd(a)
        yval+=50
        down()      

运行如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第17张图片

因为我们自己定义的坐标系是 [-1000,-750]到[1000,750],我们就从左下角的位置开始进行落花的绘制,在代码中定义了x和y坐标的值是x,y=-1000,-750,随后循环里面使用一个y值进行每次的增加,每次绘制的位置从左下角往上走,所以y坐标每次循环都增加,并且赋予随机相乘,这样就会更好的进行随机了,每次都使用goto(x,y+yval)跳转到指定的x,y坐标位置,但是在这里要注意,x的值是不变的;并且在循环里我设置了一个a变量,这个变量a主要是用作fd(a)进行x轴上的随机,相同的值就会导致相同的排列,不是很美观,同样随机值b与yval相乘的原因也是这个。

再修改代码,在外层套个循环,使x坐标值相加,横向的铺满绘制区域:

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段,再调整角度,这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度?那是因为我一共向左转了40度,使用backward后退,必须是相同的角度,不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()
def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750
    for i in range(30):
        up()
        goto(x,y)
        x+=100
        down()
        yval=50
        for i in range(m):
            a = 100*random.random()
            b = 2*random.random()
            print(a)
            if a>59:
                color('#FE2E9A')
            else:
                color('#04B486')
            circle(5)
            up()
            goto(x,y+(yval*b))
            fd(a)
            yval+=50
            down()      

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

# up()
# goto(0,-700)#跳到绘制起始点
# down()

# left(80)
# fd(140)
# drawTree(120)
fallingFlowers(10)
input()

运行结果:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第18张图片

新增的外层循环使x的值递增,最后平铺满绘制区域下半部分。

最终结果

最后结合树的绘制代码,打开注释,并且设置一下背景色bgcolor("#F5F6CE"):

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段,再调整角度,这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度?那是因为我一共向左转了40度,使用backward后退,必须是相同的角度,不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()
def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750
    for i in range(30):
        up()
        goto(x,y)
        x+=100
        down()
        yval=50
        for i in range(m):
            a = 100*random.random()
            b = 2*random.random()
            print(a)
            if a>59:
                color('#FE2E9A')
            else:
                color('#04B486')
            circle(5)
            up()
            goto(x,y+(yval*b))
            fd(a)
            yval+=50
            down()      

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)

fallingFlowers(10)#绘制落叶
bgcolor("#F5F6CE")
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-700)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)

input()

结果如下:

python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树_第19张图片

如果觉得落叶落花不够多,可以改一下参数即可。由于代码没优化导致运行效果过慢,之后优化后再贴上来。

版权声明:本文为CSDN博主「1_bit」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/a757291228/article/details/106029202

【END】

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