笔记:Python turtle库的使用

1、turtle库介绍

python计算生态=标准库+第三方库

标准库:随解释器直接按照到操作系统中的功能模块

第三方库:需要经过安装才能使用的功能模块

turtle绘图体系:诞生于1969年,主要用于程序设计入门,是python语言的标准库之一,入门级的图形绘制函数库。

turtle(海龟)是一种真实存在,有一只海龟,其实在窗体正中心,在画布上游走,走过的轨迹形成了绘制的图形,海龟由程序控制,可以变换颜色、改变宽度等

2、turtle绘图窗体布局

turtle绘图窗体是turtle的一个画布空间,在窗口中使用的最小单位是像素。屏幕坐标系的左上角坐标是(0,0),而窗体的左上角坐标是turtle绘图窗体的坐标原点(statrx,statry)(如下图所示)

turtle的绘图窗体.png

所以窗体位置和大小的设计可以用如下代码:

turtle.setup(650,350,200,200) 
#turtle.setup(width,height,statrx,starty)
#参数width和height设置的是窗体本身的宽度和高度
#参数statrx和starty设置的是窗体的位置,是窗体左上角位置相对于屏幕左上角的坐标
#setup()设置窗体大小及位置,但setup()不是必须的
#setup()括号中的四个参数,后两个可选,不设置这两个参数,系统会默认窗口在屏幕正中心

3、turtle空间坐标体系

turtle空间坐标体系包含绝对坐标和海龟坐标两种。

3.1绝对坐标

turtle(海龟)在画布的正中心,正中心的坐标为(0,0),海龟运行方向想着画布的右侧,所以整个窗体的右方向是x轴,上方向是y轴,由此构成一个绝对坐标系。

这里需要注意的是,整个坐标值指的是海龟绘制过程中,它的画布中间的空间坐标体系,也是我们最常使用的。去利用空间坐标改变turtle的行进位置。

turtle空间坐标体系.png

绝对坐标的一个重要函数:

turtle.goto(x,y)
#该函数可以让在任何位置的海龟,去到达某一个坐标位置

3.2海龟坐标

海龟坐标,海龟本身从它自身的运动来讲,当前海龟行进方向无论整个方向朝向那个角度都叫前进方向,反方向是后退方向,海龟运行的左侧叫左侧方向,海龟运行的右侧叫右侧方向。

因此可以使用一些控制海龟的函数

turtle.fd(d)
#向海龟的正前方运行
turtle.bk(d)
#向海龟的反方向运行
turtle.circle(r,angle)
#表示以海龟当前位置,距离海龟r距离的左侧某一个点为圆心,进行angle角度大小的曲线运行

4、turtle角度坐标系

turtle海龟在空间坐标体系上,它运行的方向也有一个绝对角度,在空间坐标体系中的x轴表示0/360度,y轴正方向表示90/-270度,以此类推形成了一个绝对角度的坐标体系。

可以使用以下函数:

turtle.seth(angle)
#改变当前海龟行进角度,seth()并不在画布中绘制任何信息,只改变行进角度但不行进
#参数angle为绝对度数
#需要注意的是:海龟逆时针改变角度为正,海龟顺时针改变角度为负
#除此之外为了更好改变海龟行进角度,从海龟坐标的角度,对于海龟运行的一个方向,可以使用左右的方式,来改变它的运行角度
turtle.left(angle) #让当前海龟向左改变运行角度
turtle.right(angle) #让当前海龟向右改变运行角度
turtle角度坐标体系.png

5、turtle的RGB色彩模式

turtle默认采用小数值,可切换为整数值

turtle.colormode(mode)

6、turtle画笔控制函数

turtle.penup() 
#turtle.penup()的别名有turtle.pu()和turtle.up()
#表示抬起画笔,海龟在飞行
#不在画布上形成图案
turtle.pendown()
#turtle.pendown()的别名turtle.pd()
#表示画笔落下,海龟在爬行
#只是放下画笔,同样不绘制任何内容
#画笔操作后一直有效,一般成对出现,指turtle.penup()和turtle.pendown()
turtle.pensize(width)
#设置画笔宽度,turtle.pensize(width)别名:turtle.width(width)
#别名和原函数是一致,功能一样名字不同而已
turtle.pencolor(color)
#修改画笔颜色的函数
#color为颜色字符串或r、g、b值
#颜色字符串:
turtle.pencolor('purple')
#RGB的小数值:
turtle.pencolor(0.63,0.13,0.94)
#RGB的元祖值:
turtle.pencolor((0.63,0.13,0.94))

7、turtle运动控制函数

运动控制函数可控制海龟行进:走直线&走曲线

turtle.forward(d)
#turtle.forward(d)的别名:turtle.fd(d)
#海龟向前行进,海龟走直线
#参数d表示:行进距离,可以为负数,为负数海龟是倒退着在行进
#行进距离单位为像素
turtle.circle(r,extent=None)
#海龟走曲线
#表示根据半径r绘制extent角度的弧形
#参数r:默认圆心在海龟左侧r距离的位置
#参数extent:绘制角度,默认是360度整圆,不给第二个参数着默认为360度整圆

8、turtle方向(角度)控制函数

方向控制函数控制海龟面对方向:绝对角度&海龟角度

方向控制函数只改变海龟的行进方向,并不实际在绘图上让海龟行动,若要海龟行动就用运动控制函数。

#绝对角度
turtle.setheading(angle)
#别名为:turtle.seth()
#改变行径角度,海龟走角度
#参数angle:将海龟当前的方向改变为某个绝对角度
#海龟角度
turtle.left(angle)
#海龟向左转
turtle.right(angle)
#海龟向右转
#参数angle:表示在海龟当前行进方向上旋转的角度

9、蟒蛇代码分析

蟒蛇代码如下:

import turtle  
#导入海龟绘图库
turtle.setup(650,350,200,200) 
#设定了窗体位置和大小
turtle.penup()
#抬起画笔
turtle.fd(-250) 
#海龟倒退向后行进250个像素
#由于画笔提起,海龟飞行,画布上不流行任何痕迹
turtle.pendown() 
#画笔落下
#所以以上几行代码将海龟在原点移动到在画布左侧的某一处地方落下
turtle.pensize(25)
#设置画笔的大小(海龟的腰围),为25个像素
turtle.pencolor('purple')
#设置画笔颜色为紫色
turtle.seth(-40)
#将海龟的角度改为绝对的-40度,准备启动绘制
for i in range(4):
    turtle.circle(40,80)
    turtle.circle(-40,80)
#for...in循环语句,循环4次
#.circle()函数设置海龟走曲线,以40像素为半径绘制80度的弧度
#之后又以反向40度像素为半径绘制80度弧度
turtle.circle(40,80/2)
#让海龟按照40像素半径绘制一半的弧形
turtle.fd(40)
#继而向前行进40个像素的直线
turtle.circle(16,180)
#继续按照16像素半径绘制180度弧度
turtle.fd(40*2/3)
#最后再绘制向前行的直线
turtle.done()
"turtle.done()有个重要作用:若是文件式描写方法,程序运行之后程序不会退出,需要手工关闭窗体退出,若希望程序运行之后自动退出,讲该代码去掉即可"
总结表格.png
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