Python中turtle绘图模块的详细讲解

时间：2023-01-22 11:45:00|栏目：Python代码|点击：次

前言

turtle库是Python语言中一个很流行的绘制图像的函数库，可以轻松地绘制出精美的形状和图案，很适合用来引导孩子学习编程。

turtle模块（module）是Python语言中的标准模块（内置模块）之一。

【在Python中，模块也称作库（Library）】

turtle基本概念

画布(canvas)，turtle模块展开用于绘图的区域，可以设置其大小和初始位置。

turtle 中默认的模式为 standard ，其坐标原点在画布（canvas）中心，单位为象素（pixel）。turtle空间坐标体系分为位置坐标系和角度坐标系，画布默认大小(400, 300)，对于位置坐标系而言，与数学中的直角坐标系相同，正中心的坐标就是(0,0)，你可以想象一个小乌龟，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。goto函数有两个参数X,Y，指的是让在任何位置的海龟去到达某一个坐标的位置。对于角度坐标系而言，以x轴正方向为0度，逆时针为角度正值，顺时针为角度负值，也与数学中的相同。

调出模块

import turtle

turtle定义窗体（窗口）的大小和位置的函数setup（）

setup（）函数改变窗体（窗口）的大小，确定画布空间的大小及在屏幕中的位置，格式：

turtle.setup (width,height,startx,starty)

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。

参见下图：

单位为像素。

屏幕的的左上角为原点。

例、

import turtle
turtle.setup(800,500,0,0)

参见如下示意图：

又如：

turtle.setup(width=0.6, height=0.6)
turtle.setup(width=800, height=800, startx=100, starty=100)

turtle定义定义了画布的大小和背景色函数screensize（）

screensize（）函数改变画布的大小和背景色，格式：

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:

import turtle
turtle.screensize(480, 360,"green")

窗体和画布不是一个概念。如果画布大于窗体，窗体会出现滚动条，如果画布小于窗体，画布会填充整个窗体。想要改变窗体（窗口）的大小，不是用screensize函数，要用setup函数。

窗体大于画布，画布填充了窗体。测试代码：

import turtle
turtle.setup(300,200)
turtle.screensize(200,100,"blue")
turtle.shape("turtle") #出现小乌龟

运行之，参见下图：

画布大于窗体，窗体出现滚动条。测试代码：

import turtle
turtle.setup(300,200)
turtle.screensize(500,400,"blue")
turtle.shape("turtle") #出现小乌龟

运行之，参见下图：

引用turtle模块（库）方法

方法1

import turtle
turtle.circle(10) #使用turtle

方法2

from turtle import *
circle(10) #使用turtle

方法3

import turtle as t
t.circle(10) #使用turtle

turtle库包含近百个功能函数。在此我们介绍一些常用的函数：

绘制状态函数：pendown()、penup()、pensize()

函数名	别名	参数说明	功能/作用
pendown()	pd() 或down()	无	落下画笔，之后移动画笔绘制。
penup()	pu()或up()	无	抬起画笔，之后移动画笔不绘制。
pensize(width)	width(width)	width：设置的画笔线条宽度，如果为None或者为空，则返回当前画笔宽度	设置画笔宽度，当无参数输入时返回当前画笔宽度。

颜色控制函数：color()、pencolor()、begin_fill()、end_fill();

函数名	别名	参数说明	功能/作用
color(colorstring) 或 color((r,g,b)) 或 color(r,g,b) 或 color(colorstr1,colorstr2)或 color((r1,g1,b1),(r2,g2,b2))		当画笔和填充颜色相同时使用1个参数；当画笔和填充颜色不同时使用2个参数。 colorstring：表示颜色的字符串，例如：“Purple","red","blue"等。还支持十六进制颜色值，如："#6666CC"等（r,g,b)：颜色对应RGB的值，如绿色用rgb(0, 128, 0)。【注】	返回设置画笔或填充颜色，当无参数输入时返回当前画笔及填充颜色。
pencolor(colorstring) 或 pencolor((r,g,b)) 或 pencolor(r,g,b)		colorstring：表示颜色的字符串，例如：“Purple","red","blue"等。还支持十六进制颜色值，如："#6666CC"等 (r,g,b)：颜色对应的RGB的值，如绿色用rgb(0, 128, 0)。【注】	返回或设置画笔颜色，当无参数输入时返回当前画笔颜色。
begin_fill()		无	在绘制带有填充色彩图形之前调用，表示填充开始。
,end_fill()		无	在绘制带有填充色彩图形之后调用，表示填充结束。
fillcolor(colorstring) 或 fillcolor((r,g,b)) 或 fillcolor(r,g,b)		colorstring：表示颜色的字符串，例如：“Purple","red","blue"等。还支持十六进制颜色值，如："#6666CC"等 (r,g,b)：颜色对应的RGB的值，如绿色用rgb(0, 128, 0)。【注】	填充色彩

【注】

turtle模块（库）中用字符串表示颜色，如

"red"表示红色

"black"表示黑色

"blue"表示蓝色

"orange"表示橘黄色

"green"表示绿色

"gold"表示金色

"yellow"表示红色

"pink"表示粉色

还支持十六进制颜色值，如："#6666CC"、"#FF0000"、"#CCFFFF"等。

turtle模块（库）中用RGB三原色表示颜色

关于RGB三原色表示颜色简介

当R值取满为255,G与B都取0时表示红色，当G值取满为255,R与B都取0时表示绿色，当B值取满为255,R与G都取0时表示蓝色，其他情况所得颜色即为红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的叠加颜色。常见叠加颜色如下表

颜色名称	红色值 Red	绿色值 Green	蓝色值 Blue
黑色	0	0	0
蓝色	0	0	255
绿色	0	255	0
青色	0	255	255
红色	255	0	0
洋红色(亮紫色)	255	0	255
黄色	255	255	0
白色	255	255	255

用R、G、B对应的三元组来表示颜色。例如：（255,0,0）表示红色，（0,255,0）表示绿色。

运动控制函数：forward()、backward()、right()、left()、setheading()、goto()、circle()

函数名	别名	参数说明	功能/作用
forward(distance)	fd(distance)	distance：行进距离的像素值。当值为负数时，表示向相反方向前进。	向画笔当前行进方向前进distance距离。
backward(distance) 或 back(distance)	bk(distance)	distance：行进距离的像素值。当值为负值时，表示向前进方向行进。backward()函数不改变画笔的运动方向，相当于后退着行进。	向当前画笔前进方向的反方向行进distance距离。
right(angle)	rt(angle)	angle：角度整数值。	以当前行进角度为原点，行进方向向右改变相对角度值angle
left(angle)	lt(angle)	angle：角度的整数值。	以当前行进角度为原点，行进方向向左改变相对角度值angle。
setheading(to_angle)	seth(to_angle)	to_angle：角度的整数值。	作用：设置画笔当前行进方向的角度为to_angle,该角度为绝对方向角度值。
goto(x,y)		x,y：x为标系的绝对横坐标值，y为置为坐标系的绝对纵坐标值。	将画笔移动到绝对位置（x,y)处。
circle(radius[,extent=None]) [还有一个参数，在此未讲]		radius:弧形半径，当值为正数时，半径在画笔左侧。当值为负数时，半径在画笔右侧。 extent:绘制弧形角度。当不给该参数或该参数为None时，绘制整个圆形。当extent的值为正数时，顺当前方向绘制弧形；当extent的值为负数时，逆当前方向绘制弧形。	根据半径radius绘制extent角度的弧形。

【angle即角度，也可以为负数。distance即距离，也可以为负数】

除此之外，再简要介绍一些函数如下

画笔控制函数

函数名	说明
turtle.shape(name)	name指定乌龟状：“arrow”, “turtle”, “circle”, “square”, “triangle”, “classic”。默认"classic" 如turtle.shape('turtle')
turtle.hideturtle()	隐藏画笔的turtle形状
turtle.showturtle()	显示画笔的turtle形状

全局控制函数

函数名	说明
turtle.clear()	清空turtle窗口，但是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
turtle.isvisible()	返回当前turtle是否可见
stamp()	复制当前图形
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。字体名称："Arial"、"宋体"、"楷体"等

例、写字函数write()的使用

import turtle
turtle.penup() #抬起画笔
turtle.goto(-200,100) #移动位置
turtle.write("好好学习，天天向上",font=("楷体",36))

其它函数

函数名

说明

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。

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。

模式	初始龟标题	正角度
standard	向右（东）	逆时针
logo	向上（北）	顺时针

turtle.delay(delay=None)

设置或返回以毫秒为单位的绘图延迟。

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。将与第一个顶点相连。

turtle.get_poly()

返回最后记录的多边形。

使用Python的turtle（海龟）模块画图步骤

第一步：让Python引入turtle模块，引入模块就是告诉Python你想要用它。

import turtle

第二步：创建画布，若使用默认可跳过此步。

第三步：理顺思路，选取函数绘图实现意图，这是最重要的一步，可能需要多次试验。

下面给出几个例子

例1、绘制梯形

此梯形绘制在第四象限，所以梯形形每个顶点的坐标中，x坐标为正,y坐标为负。四个点的坐标分别选择为D(100,-100)、E(200,-100)、F(250,-200)、G(50,-200)。可见所绘制的直角三角形DE=100，GF=200。由于D点的y坐标与E点的y坐标相等，所以，DE平行于x轴，由于G点的y坐标与F点的y坐标相等，所以，GF也平行于x轴。代码为：

import turtle
turtle.up()
turtle.fillcolor('yellow')
turtle.begin_fill()
turtle.goto(100,-100)
turtle.down()
turtle.goto(200,-100)
turtle.goto(250,-200)
turtle.goto(50,-200)
turtle.goto(100,-100)
turtle.end_fill()

思考一下，如何将梯形绘制在正中间？

例2、使用circle()函数的例子

import turtle
turtle.pencolor("red")
turtle.circle(50) #整圆
turtle.pencolor("blue")
turtle.circle(120, 180) #半圆
turtle.pencolor("green")
turtle.circle(80,steps=3) #三角形

例3、画五角星

import turtle 
  
turtle.pensize(5) 
turtle.pencolor("yellow") 
turtle.fillcolor("red") 
  
turtle.begin_fill() 
for i in range(5):
    turtle.forward(200)
    turtle.right(144)
turtle.end_fill() 
   
turtle.hideturtle()