Python绘图库Turtle详解(含丰富示例)

Python绘图库之Turtle理论与实践手把手教你学Python

Turtle库是Python中自带的用于绘制图形、图像的函数库。原理非常简单：在绘图窗口的正中间，有一只小海龟，用户通过一些指令可以控制小海龟在绘图区域上移动的方向和距离，记录小海龟的移动轨迹，即可完成图形、图像的绘制。Turtle库简介Turtle库中提供了大量的函数，除了可以控制小海龟的行为外，还可以设置绘图区域的大小、位置，线条的颜色、样式，填充的位置、颜色等，此外，还提供了一些常见图形的绘制，如圆、多边形等。通过Turtle可以绘制下图所示的一些经典效果。Turtle绘图绘图窗口大小与位置turtle.setup(width,height,startx,starty)：设置窗体的大小和位置，width为窗体的宽度，height为窗体的高度，既可以是绝对像素，也可以是屏幕的百分比，startx、starty为窗体左上角的位置坐标，如右图所示，原点在左上角，水平方向向右为正，垂直方向向下为正；默认时，width=0.5，height=0.75；注意：窗体大小并不是绘图区域（画布）的大小，默认时，画布的宽度为400像素，高度为300像素，当窗体小于画布时，将会出现滚动条；turtle.screensize(canvwidth,canvheight,bg)，设置画布的宽度（单位为像素）、高度、背景颜色；turtle.screensize(400,300,bg="red")turtle.setup(0.8,0.8)#屏幕比例

turtle.setup(200,100)#绝对像素位置坐标与移动位置坐标系如右图所示，坐标原点在正中间，水平向右为正，垂直向上为正，注意与前面屏幕坐标系的区别；位置坐标系turtle.setx(坐标值)：设置海龟的x轴坐标值，这里是绝对位置，即与海龟之前的坐标无关；turtle.sety(坐标值)：设置海龟的y轴坐标值，这里是绝对位置，即与海龟之前的坐标无关；turtle.goto(x坐标,y坐标)：将海龟移动到横坐标为x，纵坐标为y的位置，方向保持不变；turtle.home()：让海龟恢复初始状态，即位于原点，方向朝右，注意与turtle.goto(0,0)之间的区别；turtle.forward(距离)（别名：turtle.fd）：沿着海龟方向前进指定距离，距离可以为负数，表示后退指定距离，等价于backward()方法；turtle.backward(距离)（别名：turtle.bk）：沿着当前海龟方向后退指定距离，距离可以为负数，表示前进指定距离，等价于forward()方法；注意：移动海龟或改变海龟的坐标时，不会改变其方向。方向与角度turtle.setheading(角度)（别名：turtle.seth）:设置海龟前进方向对应的角度，该角度是绝对的角度值，即与当前方向无关。turtle.right(角度)（别名：turtle.rt）：海龟顺时针旋转指定角度即右转，角度是相对值，相对于当前方向；turtle.left(角度)（别名：turtle.lt）：海龟逆时针移动指定角度即左转，角度是相对值，相对于当前方向；turtle.mode(mode=None)：设置模式，并执行重置。有两种模式：“standard”和“logo”，“standard”模式表示初始朝向为右，正角度为逆时针（默认采用该模式），“logo”模式表示初始朝向为上，正角度为顺时针。角度坐标系方向坐标系简单案例效果观察不同模式下，前进50，设置角度为90度，再前进50的效果“logo”模式turtle.mode("logo")

turtle.forward(50)

turtle.setheading(90)

turtle.forward(50)观察前进50

或前进-50或

后退50

或

后退-50的效果前进50前进-50后退-50后退50观察右转90度或右转-90度或左转90度或左转-90度后，前进50的效果右转90度右转-90度左转90度左转-90度默认模式turtle.forward(50)

turtle.setheading(90)

turtle.forward(50)绘制正多边形绘制边长为50的正方形思路：沿着当前方向前进50，然后右转90度，继续前进50，依次类推，总共执行4次即可。foriinrange(4):

turtle.forward(50)#前进50

turtle.right(90)#右转90度绘制边长为50的正三角形思路：沿着当前方向前进50，然后左转120度，继续前进50，依次类推，总共执行3次即可。请动手尝试绘制边长为50的正五边形、正六边形，并总结绘制正多边形的规律。foriinrange(3):

turtle.forward(50)#前进50

turtle.left(120)#左转120度设置颜色turtle.colormode()：设置颜色的模式，取值为255整数或1.0小数，默认为小数模式，即通过0-1之间的小数分别表示R、G、B三种颜色，设置为255整数模式时，可通过0-255之间的整数表示R、G、B三种颜色。turtle.color(画笔色,填充色)：同时设置画笔颜色和填充色，当只传递一个参数时，表示画笔色和填充色相同；turtle.pencolor(颜色)：设置画笔颜色；turtle.fillcolor(颜色)：设置填充颜色；默认情况下，画笔色和填充色都是黑色，在程序执行过程中可以多次设置画笔色和填充色，颜色设置后只会影响后续绘图效果，不会影响之前的效果。使用turtle绘图时，离不开颜色的支持，颜色既可以通过一些常见的颜色单词表示，如red、green、blue等，也可以通过代表RGB三原色的元组表示。在turtle库中提供了多个方法用于设置颜色，包括设置颜色模式、设置画笔颜色、设置填充颜色等。默认为小数模式turtle.pencolor(0.2,0.8,0.4)使用整数模式turtle.colormode(255)

turtle.pencolor(60,120,200)turtle.color("red","blue")

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

turtle.pencolor("red")VS下面两段代码效果有何区别？绘制填充区域turtle.begin_fill()：设置开始填充；turtle.end_fill()：设置填充结束；绘图时，经常需要会遇到某一块连续区域颜色相同的情况，这时候就需要用到填充。绘制填充时，只需要指定起始位置、结束位置以及填充颜色。绘制时，如果起点和终点没有重合，程序会自动将其连接，从而形成封闭区域。相关方法如下：为前面的正方形添加填充效果，效果如图所示。为了看清楚边框，设置画笔粗细为3像素，画笔颜色为红色，填充色为蓝色。turtle.color(‘red’,‘blue’)

turtle.pensize(3)#设置画笔粗细turtle.begin_fill()#开始填充

foriinrange(4):#执行

4

次循环

turtle.fd(50)#向前50

turtle.rt(90)#右转

90度

turtle.end_fill()#结束填充

turtle.done()#完成绘图，停留在界面动手试一试，绘制如图所示五角星效果，画笔粗细为3像素，边长为80，画笔颜色为红色，填充色为蓝色。（提示：只需在正方形填充代码中修改几个参数即可）画笔的一些设置在绘图过程中，经常需要对画笔进行设置，例如设置画笔的粗细、颜色，移动画笔等，在turtle库中针对这些操作提供了相应的方法。turtle.pensize(画笔粗细)（别名turtle.width）：设置画笔粗细，默认为1；turtle.penup()（别名turtle.pu、turtle.up）：提起画笔，此时对画笔的操作不会在绘图区域留下痕迹，常用于从一个新的地方开始绘图；turtle.pendown()（别名turtle.pd、turtle.down）：放下画笔，此时，对画笔的操作将会在绘图区域留下痕迹；turtle.shape(形状)：用于指定指针的形状，取值为：‘arrow’,‘blank’,‘circle’,‘classic’,‘square’,‘triangle’,‘turtle’，默认为classic”；（可通过turtle.getshapes()方法获取）

turtle.hideturtle()（别名turtle.ht）：隐藏画笔的指针形状；turtle.showturtle()（别名turtle.st）：显示画笔的指针形状；尝试实现上图所示效果，界面上有两个大小和样式一样的五角星，只是位置不同，绘制结束后不显示指针。（提示：两个五角星之间存在一定的间距，需要移动画笔）绘制不连续图形案例turtle.color('red','blue')#设置画笔和填充颜色

turtle.pensize(3)#设置画笔粗细，单位为像素

turtle.begin_fill()#开始填充

foriinrange(5):#执行5次循环，绘制五角星

turtle.fd(80)#向前80

turtle.rt(144)#右转144度

turtle.penup()#提前画笔

turtle.goto(-100,0)#移动到一个新的位置

turtle.pendown()#放下画笔

turtle.begin_fill()#开始填充

foriinrange(5):#执行5次循环

turtle.fd(80)#向前200

turtle.rt(144)#右转144度

turtle.end_fill()#结束填充

turtle.hideturtle()#隐藏指针

turtle.done()#完成绘图，停留在界面，没有该方法会直接退出尝试实现上图所示效果，界面上有两个大小和样式一样的五角星，只是位置不同，五角星边长为80，边框颜色为红色，填充色为蓝色，边框粗细为3，绘制结束后不显示指针。（提示：两个五角星之间存在一定的间距，需要移动画笔）关键代码参考一些基本形状绘制turtle.dot(直径,颜色)：绘制一个指定直径和颜色的圆点，不带边框。turtle.circle(半径,extent=角度,steps=内切正多边形边数):半径为正数时，表示沿当前方向逆时针画圆，半径为负数时，表示沿当前方向顺时针画圆；指定角度时，则画弧度，steps参数用于指定圆内切多边形，当为弧度时，多边形不封闭；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，将会和开始顶点连接；turtle.get_poly()：返回最后记录的多边形；turtle.clear()：清空turtle窗口，但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；尝试实现下图所示效果，绘制多个圆内切正多边形，从三边形一直到九边形。圆的半径为40，绘制完成一个形状后前进100。turtle.pensize(3)#设置画笔宽度为3

turtle.color(‘blue’,‘red’)

turtle.begin_fill()#开始填充

turtle.forward(-400)

foriinrange(3,10):

turtle.circle(40,steps=i)

turtle.forward(100)#前进100像素

turtle.circle(40)#画圆

turtle.end_fill()#结束填充海龟

turtle.hideturtle()#隐藏海龟

turtle.done()#结束，停留在界面上其他一些实用方法turtle.write(文本内容,align=“left”,font=(“Arial”,8,“normal”)

)：绘制字符串，align参数用于设置对其方式，font参数用于设置字体，包括字体名称、字体大小、字体样式，align参数和font参数都有默认值；turtle.position()（别名turtle.pos）：返回当前的位置距离原点的距离。turtle.speed(速度)：设置画笔移动速度，取值范围为[0,10]整数，数字越大越快；turtle.tracer(False)：关闭动画，默认会有动画效果。实现下图所示效果，在界面上显示当前的时间，并随时间动态变化。（提示：时间的格式化，内容动态更新）importturtle

importtime

turtle.pencolor("red")#设置画笔颜色

turtle.hideturtle()#隐藏指针

turtle.tracer(False)#关闭动画，否则会看到明显的刷新效果

whileTrue:#死循环

s_time=time.strftime("%Y-%m-%d%H:%M:%S")#时间格式化字符串

turtle.write(s_time,align="center",font=("Arial",24,"italic"))

#绘制字符串，居中显示，同时设置字体大小和样式

time.sleep(1)#休眠1秒

turtle.clear()#清空已有内容

turtle.done()#绘制完成一些经典案例效果绘制下图所示18*18棋盘效果，思路：绘制19条横线，19条竖线，相邻横线、相邻竖线之间的间隔相同，绘制完一条横线或竖线后要抬起画笔，移动到一个新的位置。importturtle

turtle.pensize(2)#设置画笔大小

width=15#每个单元格的边长

turtle.speed("fastest")#设置画笔速度

foriinrange(0,19):#循环画横线

turtle.penup()#抬起画笔

turtle.goto(0,i*width)#调整位置

turtle.pendown()#按下画笔

turtle.forward(18*width)#画线

turtle.left(90)#左转90度

foriinrange(0,19):#循环画竖线

turtle.penup()#抬起画笔

turtle.goto(i*width,0)#调整位置

turtle.pendown()#按下画笔

turtle.forward(18*width)#画线

turtle.hideturtle()#隐藏指针

turtle.done()#绘制完成，停留在界面上一些经典案例效果绘制下图所示太阳花效果，思路：不断画等长的线段，然后每次画完后偏移一定的角度，直到有线段重合。（偏移的角度不同，最终的效果也会不同）importturtle

turtle.color('red','yellow')#设置画笔颜色和填充颜色

turtle.begin_fill()#开始填充图形

turtle.pensize(2)#设置画笔大小

turtle.speed("normal")#设置绘画速度

whileTrue:#做循环

turtle.forward(200)#画笔前进200个像素

turtle.left(170)#左转170度

ifabs(turtle.pos())<1:#判断画笔是否回到起点

break

turtle.end_fill()#结束填充图形

turtle.hideturtle()#隐藏画笔指针

turtle.done()#完成绘画一些经典案例效果绘制如图所示七彩小蛇效果。分析：小蛇的身体扭来扭去主要是通过画弧度实现，这里的半径和弧度根据用户偏好自行设置。（提示：小蛇身体的粗细通过设置画笔粗细实现，不需要进行填充）importturtle

turtle.penup()#提起画笔

turtle.setx(-200)#设置初始时x的位置

turtle.pendown()#放下画笔

turtle.pensize(20)#设置画笔大小

turtle.right(40)#右转40度

foriinrange(4):#循环画身体

turtle.pencolor("red")#画笔颜色为红色

turtle.circle(40,80)#画弧度

turtle.pencolor("green")#画笔颜色为绿色

turtle.circle(-40,80)#画弧度

turtle.circle(40,40)#画弧度

turtle.pencolor("cyan")#画笔颜色为青色

turtle.forward(40)#前进

turtle.pencolor("black")#画笔颜色为黑色

turtle.circle(16,180)#画半圆

turtle.pencolor("purple")#画笔颜色为紫色

turtle.fd(40/3)#前进

turtle.done()#停留在最后页面一些经典案例效果绘制下方左图所示心形效果，心形绘制原理如下方右图图所示，心形大致由两条线段以及两个半圆弧组成，线段的长度刚好为半圆弧的直径，在绘制过程中注意方向的变化。心形画法分析图实际效果图importturtle

radius=80

turtle.color("red","pink")#设置画笔颜色和填充色

turtle.pensize(2)#设置画笔大小

turtle.begin_fill()#开始填充

turtle.left(45)#左转45度

turtle.fd(2*radius)#前进

turtle.circle(radius,180)#画半圆

turtle.right(90)#右转90度

turtle.circle(radius,180)#画半圆

turtle.fd(2*radius)#前进200像素

turtle.end_fill()#结束填充

turtle.hideturtle()#隐藏指针

turtle.done()#结束，停留在当前界面思考如何同时绘制多个心形？更多参考代码关注微信公众号：Python资源分享，回复turtle

即可获取。一些经典案例效果绘制如图所示阴阳八卦图效果，分析：该图主要是由一些圆弧组成，核心是画圆和圆弧，关键是要把握方向，从效果图来看，这是一个对称的图，所以只要画出了左半部分，右半部分只要改一下方向和位置即可。左半部分由两部分组成：黑色填充和白色小圆，黑色填充部分由三部分线条围成：小圆半圆弧、大圆半圆弧、小圆半圆弧。代码参考如下。deffill_half(left=1):#绘制半个填充部分

turtle.home()#回到初始状态

turtle.begin_fill()#开始填充黑色

turtle.circle(radius/2,180)#画小半圆

turtle.circle(radius,left*180)#画大半圆

turtle.circle(radius/2,-180)#画小半圆

turtle.end_fill()#结束填充defdraw_small_circle(up=1):#绘制中间的小圆

turtle.home()#回到初始状态

turtle.begin_fill()#开始填充黑色

turtle.penup()#抬起画笔

turtle.sety(up*0.35*radius)#设置y轴坐标

turtle.pendown()#放下画笔

turtle.circle(up*0.15*radius)#画圆

turtle.end_fill()#结束填充

turtle.hideturtle()#隐藏指针radius=200#大圆的半径

turtle.width(3)#画笔粗细

turtle.speed("fast")#设置画笔速度

turtle.color("black")#画笔和填充色都为黑色

fill_half(left=1)#绘制左半部分填充

turtle.color("white")#画笔和填充色都为白色

draw_small_circle(up=1)#绘制左半部分中的圆

turtle.color("black","white")#画笔和填充色都为黑色

fill_half(left=-1)#绘制下半部分填充

turtle.color("black")#画笔和填充色都为黑色

draw_small_circle(up=-1)#绘制下半部分中的圆

turtle.done()#绘画结束，停留在当前界面