Python内置模块turtle绘图详解
作者：知行流浪
urtle库是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[0,10]整数，数字越大越快。
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
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命令 |
说明 |
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turtle.forward(distance) |
向当前画笔方向移动distance像素长度 |
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turtle.backward(distance) |
向当前画笔相反方向移动distance像素长度 |
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turtle.right(degree) |
顺时针移动degree° |
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turtle.left(degree) |
逆时针移动degree° |
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turtle.pendown() |
移动时绘制图形，缺省时也为绘制 |
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turtle.goto(x,y) |
将画笔移动到坐标为x,y的位置 |
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turtle.penup() |
提起笔移动，不绘制图形，用于另起一个地方绘制 |
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turtle.circle() |
画圆，半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆 |
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setx( ) |
将当前x轴移动到指定位置 |
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sety( ) |
将当前y轴移动到指定位置 |
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setheading(angle) |
设置当前朝向为angle角度 |
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home() |
设置当前画笔位置为原点，朝向东。 |
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dot(r) |
绘制一个指定直径和颜色的圆点 |
(2) 画笔控制命令
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命令 |
说明 |
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turtle.fillcolor(colorstring) |
绘制图形的填充颜色 |
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turtle.color(color1, color2) |
同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2 |
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turtle.filling() |
返回当前是否在填充状态 |
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turtle.begin_fill() |
准备开始填充图形 |
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turtle.end_fill() |
填充完成 |
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turtle.hideturtle() |
隐藏画笔的turtle形状 |
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turtle.showturtle() |
显示画笔的turtle形状 |
(3) 全局控制命令
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命令 |
说明 |
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turtle.clear() |
清空turtle窗口，但是turtle的位置和状态不会改变 |
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turtle.reset() |
清空窗口，重置turtle状态为起始状态 |
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turtle.undo() |
撤销上一个turtle动作 |
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turtle.isvisible() |
返回当前turtle是否可见 |
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stamp() |
复制当前图形 |
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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
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命令 |
说明 |
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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。 |
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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。
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turtle.delay(delay=None) |
设置或返回以毫秒为单位的绘图延迟。 |
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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。 |
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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。 |
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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()
总结
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