python与分形0006 - 【教程】旋转的直线

2021年11月2日,中的新股上市了,具体是哪个我就不说了。

好不容易上市了,却赶上了破发潮,都是-10,-20的大面,本来之前欢欢喜喜的想着可能捞个万儿八千的,现在却像是被人抢了一般。

昨天晚上看了好几遍公司的业务,想着怎么办?万一破发就拿着,尽管PE有50多,公司的主营看着似乎还行,做的还算是正经事。

早上开始瞄了一眼,竞价前半段竟然涨了10个点,有点戏。

结果后半段,又直直往下降,跌了10多个点,心有点凉了,这破发是板上钉钉了。

开盘没多久,竟然抖抖的往上涨了,快回本了赶紧挂单卖了,卖完没多久就突突往下跌,哈哈,还算挣了个鸡腿。

没想到过了十点,瞄了下盘面,竟然又突突往上涨,直接干涨停了,呵呵呵,苦笑三声。

下午三点多,又去瞄了一眼,还是破发的状态,呵呵呵,又是苦笑三声。

中了个新股,中了个寂寞,没亏钱竟然还有点开心。

20211102

言归正传,回到我们的分形教程,我们用的是python的turtle模块,安装了python就自带了这个模块。

大家打开python自带的IDE按F1帮助搜索turtle就可以查到帮助文档。

Turtle graphics is a popular way for introducing programming to kids. It was part of the original Logo programming language developed by Wally Feurzeig, Seymour Papert and Cynthia Solomon in 1967.

...

这本来是帮助小朋友学习编程的一个工具,后来被移植到python中,其基本思路就是模拟一个小乌龟在走路,从而绘制成各种图形。

网上有用turtle画各种奇怪图形的网友,大家可以去看看。

尤其是它还包含极坐标,那么就可以做出各种高难度酷炫的动作以及五彩缤纷的色彩。

我大致的数了下turtle模块包含的API,差不多100个函数,常用的也就20个不到;只要会编程,上手就是4.9分钟的事情。

今天我们的教程是一个旋转的直线,它的结果如下所示:

旋转的直线

这个图形看起来比较简单,但是它跟汉字里面的“永”一样,包含了turtle绘图所需的全部元素:配置,基本图形,色彩和动画

配置

配置指turtle画布的配置,包括用多大的画布,什么背景色,用什么坐标系等等,一般我常用下面这几个函数。

隐藏小乌龟画笔,那个小箭头看起来挺烦的:

turtle.hideturtle()
turtle.ht()

设置桌布的背景色,我一般喜欢用黑色(turtle.bgcolor("black")):

turtle.bgcolor(*args)

修改绘图的速度,如果想要图形立马呈现显示最终结果,我用 turtle.tracer(0, 0)

turtle.tracer(n=None, delay=None)

设置桌布窗口的大小,用setup函数,宽width和height我一般用百分比,1.0表示全屏,startx和starty一般用None,表示居中:

turtle.setup(width=_CFG["width"], height=_CFG["height"], startx=_CFG["leftright"], starty=_CFG["topbottom"])

turtle.setup(width=1.0, height=1.0, startx=None, starty=None)

基本图形和色彩

我们要做啥事呢?画一条带颜色的直线。

当我们要画一条直线时,我们怎么做?

  • prepare:选择合适粗细,颜色的笔。
  • step 1:下笔。
  • step 2:往某个方向移动笔。
  • step 3:达到需要的长度时停笔。
  • step 4:起笔。

在程序里面怎么做?请您一一对应上面的。

  • prepare:turtle.pensize(3) turtle.pencolor('red')
  • step 1:turtle.pendown()
  • step 2:turtle.seth(angle)
  • step 3:turtle.forward(length)
  • step 4:turtle.penup()

代码说明:

函数 说明
turtle.pensize 画笔粗细
turtle.pencolor 画笔颜色
turtle.pendown 下笔
turtle.penup 起笔
turtle.setheading,turtle.seth 设置画笔角度
turtle.forward,turtle.fd 往前移动一段距离

整合成代码,就是:

def draw_line(length, angle):
    turtle.pensize(3)
    turtle.pencolor('red')
    turtle.pendown()
    turtle.seth(angle)
    turtle.fd(length)
    turtle.penup()

动画

动画的基本原理就是以超过人眼可以分辨的频率播放图片,对吧。

我们怎么让直线动起来。

  • step 1:清屏。
  • step 2:画一条直线。
  • step 3:刷新界面。
  • step 4:等待X秒(1/X就是刷新频率)。
  • step 5:重复step 1,2,3,4。

是不是很简单。

so easy

代码怎么做?

  • step 1:turtle.clear() turtle.goto(0, 0)
  • step 2:draw_line(400, angle)
  • step 3:turtle.update()
  • step 4:time.sleep(0.05)
  • step 5:while for

代码说明:

函数 说明
turtle.clear 清除屏幕
turtle.goto(0, 0) 回到原点
turtle.update 在tracer关闭时,刷新图像
time.sleep() 等待

是不是超简单,把上面代码整合一把就可以画出一条旋转的直线了。

# coding: utf-8

import turtle
import time

turtle.setup(width=1.0, height=1.0, startx=None, starty=None)
turtle.ht()
turtle.tracer(0, 0)
turtle.bgcolor("black")

def draw_line(length, angle):
    turtle.pensize(3)
    turtle.pencolor('red')
    turtle.pendown()
    turtle.seth(angle)
    turtle.fd(length)
    turtle.penup()
    
for angle in range(3600):
    turtle.clear()
    turtle.goto(0, 0)
    draw_line(400, angle)
    turtle.update()
    time.sleep(0.05)

进阶

在turtle的函数中,有一个定时器回调函数,它在手册中是这样描述的:

turtle.ontimer(fun, t=0)

Install a timer that calls fun after t milliseconds.

那么,我们可以在我们的画图函数中调用这个函数,并且递归这个画图函数,就可以制造无限循环了。

我们把上面的函数做一下简单的改造:

# coding: utf-8

import turtle
import time
import math

turtle.setup(width=1.0, height=1.0, startx=None, starty=None)
turtle.ht()
turtle.tracer(0, 0)
turtle.bgcolor("black")

angle=1
length=400

def draw_line():
    global angle
    turtle.clear()
    turtle.goto(0, 0)
    turtle.pensize(3)
    turtle.pencolor('red')
    turtle.pendown()
    turtle.fd(length)
    turtle.seth(angle)
    angle += 1
    if angle > 360:
        angle = 0
    turtle.penup()
    turtle.ontimer(draw_line, 50)
    
draw_line()

到此,一条带颜色可旋转的直线就做好了,是不是超级简单。

有了这个基础,我们就可以做一些变化,比如旋转的彩色圆盘,旋转的太极等等,我们后面再做。

--EOF--

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