Python入门示例系列32 Turtle 入门

 B站视频教程：https://www.bilibili.com/video/bv1yb4y147SN

1 安装 turtle

python 默认已经安装了 turtle ，turtle 是 python 的标准库，不需要额外安装。

可以在IDLE或Pycharm中编写和测试turtle代码。

简单的常用函数示例：

import turtle
turtle.goto(50,50) # 从当前位置到 x=50,y=50
turtle.showturtle() #默认，显示画笔箭头
turtle.hideturtle() # 隐藏画笔箭头
turtle.left(90) # 左转90度
turtle.right(90) # 右转90度
turtle.forward(100) # 向前画100像素
turtle.backward(100) # 向后画100像素
turtle.penup() # 提起画笔
turtle.pendown() # 落下画笔（默认）
turtle.circle(100,360) # 画圆、圆弧、多边形

turtle.done() # 保持窗口

To make the turtle move in Python, we can use the forward() function. In the code snippet below, we have added a call to the forward() function while passing in an integer value of 75. This tells the turtle to move 75 steps beginning from the middle of the canvas. A step is equivalent to a pixel. By default, the turtle is actually an arrow shape, and it moves to the right unless you change turtle’s direction. The fd() function can be used as a shorthand if preferred.

2 基础概念
2.1 画布(canvas)
画布就是 turtle 绘图区域, 我们可以设置它的大小和背景颜色。

（1）turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)

参数：分别为画布的宽(单位为像素), 高(单位为像素), 背景颜色bg（background color）

作用：设置画布的大小和背景颜色。

例:

import turtle
turtle.screensize(800, 600, "green") 
# 宽(800像素), 高(600像素), 背景颜色为绿色
turtle.done() #  turtle.done() 暂停程序，停止画笔绘制，但绘图窗体不关闭，直到用户关闭Python Turtle图形化窗口为止；
####             它的目的是给用户时间来查看图形，没有它，图形窗口会在程序完成是立即关闭。

import turtle
print(turtle.screensize())  # 返回画布的大小；画布的默认大小(400, 300)
turtle.done()

 
（2）turtle.setup(width=0.5, height=0.75, startx=None, starty=None)

作用：设置窗体的大小和位置。

          窗体里面包含画布，如果画布大于窗体，窗体会出现滚动条；如果画布小于窗体，画布上画的图可以超过画布的范围？-- 可以超过指定的画布范围，不能超过窗体的大小。

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。

 例:

import turtle
turtle.setup(width=0.6, height=0.6) # # 宽占屏幕0.6（60%） , 高占屏幕0.6（60%） 
turtle.done()

import turtle
turtle.setup(width=800, height=800, startx=100, starty=100)
# 宽(800像素), 高(800像素), 画布的左上角在屏幕的位置为（100,100）
turtle.done()

2.2 画笔
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。

（1）画笔的属性
画笔有颜色、画线的宽度等属性。
    1 turtle.pensize()：设置画笔的宽度；实际上最小为1像素，最大不限制。

import turtle
turtle.pensize(0.2)
turtle.forward(100)
turtle.pensize(2)
turtle.forward(100)
turtle.pensize(20)
turtle.forward(100)
turtle.done()

详细示例：https://www.cnblogs.com/emanlee/p/15916036.html

 
    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RGB 三元组。

import turtle
turtle.pencolor('brown') # 颜色名称
turtle.forward(100)
tup = (0.2, 0.8, 0.55)  # RGB 三元组，采用百分比形式表示
turtle.pencolor(tup) # RGB 三元组
turtle.forward(100)
turtle.pencolor('#33cc8c') # 十六进制的颜色值
turtle.forward(100)
turtle.done()

可以用的颜色名称：https://www.cnblogs.com/emanlee/p/15916036.html

  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, 除0之外，数字越大越快（但是：0 最快）

import turtle
turtle.speed(1)
turtle.forward(100)
turtle.speed(5)
turtle.forward(100)
turtle.speed(10)
turtle.forward(100)
turtle.done()

实际测试，0最快，超过10最快，0到10之间越大越快。如果设置大于10的数值，或，<=0.5的数都会和0一样的速度。

turtle空间坐标体系

绝对坐标

 
重要函数：
turtle.goto(x,y) 让任何位置的海龟到达某一个坐标位置。如果是pendown状态会画图。

import turtle
turtle.goto(50,50)
turtle.done()

海龟坐标

 
重要函数：
turtle.fd(distance)  向海龟的正前方向运行；turtle.forward(distance)
turtle.bk(distance)  向海龟的反方向运行；turtle.backward(distance)
turtle.circle(radis,angle)   画线（后面详解）
注：前后左右是相对海龟来说，不是相对屏幕

import turtle
turtle.speed(1)
turtle.forward(100)
turtle.backward(200)
turtle.done()

3 turtle角度坐标体系

绝对角度

 

重要函数：
turtle.seth(angle) 改变海龟行进方向。注意：这个是绝对角度（如上图所示），不是相对角度（不是相对当前的行进方向的角度；而是相对x轴正方向的角度，逆时针角度）。

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.seth(-90)
turtle.forward(100)
turtle.seth(0)
turtle.forward(100)
turtle.seth(90)
turtle.forward(100)
turtle.done()

 
海龟角度

 
重要函数：

turtle.left(angle)

turtle.right(angle)

left() 和 right() 都是相对角度，相对当前行进的方向的角度。
如上图所示

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(-90)
turtle.forward(100)
turtle.done()

 
3 turtle库绘图命令

画笔运动命令:
turtle.pendown()    移动时绘制图形, 缺省时也为绘制（即： 没有做设置时，默认状态是 pendown ）
turtle.penup()     移动时不绘制图形,提起笔，用于另起一个地方绘制时用

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.penup()
turtle.forward(100)
turtle.pendown()
turtle.forward(100)
turtle.done()

turtle.stamp()     把乌龟（箭头）画出来.

# import package
import turtle
# forward turtle by 100
turtle.forward(100)
# print the turtle shape
turtle.stamp() # 把乌龟画出来
# and then continue
# forward turtle by 100
turtle.forward(100)
turtle.done()

 

# import package
import turtle
# forward turtle by 100
turtle.forward(100)
# print the turtle shape
#turtle.stamp()
# and then continue
# forward turtle by 100
turtle.forward(100)
turtle.done()

 
4 绘图举例

正方形（每个内角为90度）

from turtle import *
forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
turtle.done()

等边三角形（每个锐角内角为60度）

from turtle import *
forward(100)
left(120)
forward(100)
left(120)
forward(100)
left(120)
turtle.done()

五角星（每个锐角内角为36度）

import turtle
turtle.speed(1)
for i in range(5):
    turtle.forward(100)
    turtle.left(180-36)

turtle.done()

  =================================================

四、海龟方法详解
1.海龟动作
（1）移动和绘制
turtle.forward(distance)
turtle.fd(distance)
参数：
      distance – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
      海龟前进 distance 指定的距离（像素），方向为海龟的朝向

turtle.back(distance)
turtle.bk(distance)
turtle.backward(distance)
参数：
      distance – 一个数值
作用：
      海龟后退 distance 指定的距离（像素），方向与海龟的朝向相反。不改变海龟的朝向。

turtle.right(angle)
turtle.rt(angle)
参数：
     angle – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
     海龟右转 angle 个单位。(单位默认为角度，但可通过 degrees() 和 radians() 函数改变设置。)

turtle.left(angle)
turtle.lt(angle)
参数：
      angle – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
      海龟左转 angle 个单位。(单位默认为角度，但可通过 degrees() 和 radians() 函数改变设置。)

turtle.goto(x, y=None)
turtle.setpos(x, y=None)
turtle.setposition(x, y=None)
参数：
     x – 一个数值或数值对/向量
     y – 一个数值或 None
     如果 y 为 None，x 应为一个表示坐标的数值对或 Vec2D 类对象 (例如 pos() 返回的对象).
作用：
      海龟移动到一个绝对坐标。如果画笔已落下将会画线。不改变海龟的朝向。
例子：

import turtle
# x和y
turtle.setpos(100,100)
# x为元组
turtle.setpos((100,0))
# x为pos()返回的元组
tp = turtle.pos()
turtle.setpos(tp)
turtle.done()

 
turtle.setx(x)
参数：
      x – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
     设置海龟的横坐标为 x，纵坐标保持不变。

turtle.sety(y)
参数：
     y – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
     设置海龟的纵坐标为 y，横坐标保持不变。

turtle.setheading(to_angle)
turtle.seth(to_angle)
参数：
     to_angle – 一个数值 (整型或浮点型)
作用：
     设置海龟的朝向为 to_angle。

turtle.home()
作用：
     海龟移至初始坐标 (0,0)，并设置朝向为初始方向 (由海龟模式确定，参见 mode())。

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.home()
turtle.stamp()
turtle.done()

turtle.circle(radius, extent=None, steps=None)
参数：
radius – 一个数值 (整型或浮点型)，表示半径
    如果 radius 为正值则圆心在乌龟的左边；如果 radius 为负值，圆心在乌龟的右边。
extent – 一个数值 (整型或浮点型)，表示角度
    如未指定 extent则绘制整个圆，指定角度（可以大于360°）则绘制圆弧。
    如果 extent为正值则按乌龟的前进的方向，如果 extent为负值，按乌龟的倒退的方向。
steps – 一个整型数
    如未指定 steps则绘制圆弧，指定则绘制多边形(边数大于0；如果为3绘制三角形)。
作用：
     绘制一个 radius 指定半径的圆环、圆弧、或多边形部分。

例子：

# 绘制在左边的、按前进方向的
import turtle
turtle.circle(50,270)
turtle.done()

# 绘制在右边的、按前进方向的
import turtle
turtle.circle(-50,270)
turtle.done()

# 绘制在左边的、按后退方向的
import turtle
turtle.circle(50,-270)
turtle.done()

# 绘制在右边的、按后退方向的
import turtle
turtle.circle(-50,-270)
turtle.done()

# 绘制三角形
import turtle
turtle.circle(50,360,3) # 50是三角形外接圆环的半径，50像素
turtle.done()

import turtle
turtle.setup(500,300)
turtle.screensize(500,300)
import turtle
turtle.speed(1)
turtle.circle(50,360)
turtle.pencolor("red")
turtle.circle(50,360,3) # 50是三角形外接圆环的半径，50像素
turtle.pencolor("green")
turtle.circle(50,360,4) # 50是四边形外接圆环的半径，50像素
turtle.pencolor("blue")
turtle.circle(50,360,5) # 50是五边形外接圆环的半径，50像素
turtle.done()

turtle.dot(size=None, *color)
参数：
    size – 一个整型数 >= 1 (如果指定)
    如果 size 未指定，则直径取 pensize+4 和 2*pensize 中的最大值。
    color – 一个颜色字符串或颜色数值元组
    未指定则是画笔颜色。
作用：
     绘制一个直径为 size，颜色为 color 的圆点。
例子：
turtle.dot()，turtle.dot(50)，turtle.dot("blue")，turtle.dot(50,"blue")

import turtle
turtle.dot(50,"blue")
turtle.done()

 
turtle.undo()
作用：
     撤消 (或连续撤消) 最近的一个 (或多个) 海龟动作。可撤消的次数由撤消缓冲区的大小决定。

turtle.speed(speed=None)
参数：
    speed – 一个 0到10 范围内的整型数或速度字符串
    无参：返回当前海龟的速度
speed对应表：
   如果输入数值大于 10 或小于 0.5 则速度设为 0。
   字符串    数字    含义
   “fastest”    0    最快
   “fast”    10    快
   “normal”    6    正常
   “slow”    3    慢
   “slowest”    1    最慢
   速度值从 1 到 10，画线和海龟转向的动画效果逐级加快。speed = 0 表示没有动画效果（转向），但绘制还是需要时间，最快。
作用：
     设置海龟移动的速度或返回当前海龟的速度。

（2）获取海龟状态

turtle.position()
turtle.pos()
作用：
     返回海龟当前的坐标 (x,y) (为 Vec2D 矢量类对象)。

import turtle
turtle.dot(100,"blue")
print(turtle.position())
turtle.done()

(0.00,0.00)

turtle.towards(x, y=None)
参数：
    x – 一个数值或数值对/矢量，或一个海龟实例
    y – 一个数值——如果 x 是一个数值，否则为 None
     返回一个角度，从当前海龟位置到 (x,y)的矢量到海龟初始朝向的矢量（x轴正向）的夹角。
例子：

import turtle
turtle.goto(50,50)
print(turtle.towards(0,0))
turtle.done()
# 225.0
# 海龟朝向0°，从(50,50)到(0,0)的矢量朝向225°，两者相差225.0

 180+45=225



turtle.xcor()
作用：
     返回海龟的 x 坐标。

turtle.ycor()
作用：
     返回海龟的 y 坐标。

turtle.heading()
作用：
     返回海龟当前的朝向的角度

turtle.distance(x, y=None)
参数：
    x – 一个数值或数值对/矢量，或一个海龟实例
    y – 一个数值——如果 x 是一个数值，否则为 None
作用：
     返回从海龟位置到 (x,y)的单位距离。

（3）度量单位设置

turtle.degrees(fullcircle=360.0)
参数：
     fullcircle – 一个数值
作用：
     设置一个圆周为多少 “度”。默认值为 360 度。

>>> turtle.home()
>>> turtle.left(90)
>>> turtle.heading()
90.0

>>> turtle.degrees(400.0)
>>> turtle.heading()
100.0
# 原来的朝向占一个圆的四分之一，90/360。现在，还要占四分之一，那就是400/4=100°


turtle.radians()
设置角度的度量单位为弧度。其值等于  度 ÷ 180 × π  。

>>> turtle.home()
>>> turtle.left(90)
>>> turtle.heading()
90.0
>>> turtle.radians()
>>> turtle.heading()
1.5707963267948966
# 90/180*3.14=1.57...


2.画笔控制
（1）绘图状态

turtle.pendown()
turtle.pd()
turtle.down()
作用：
     画笔落下 – 移动时将画线。

turtle.penup()
turtle.pu()
turtle.up()
作用：
     画笔抬起 – 移动时不画线。

turtle.pensize(width=None)
turtle.width(width=None)
参数：
    width – 一个正数值
    无参：返回画笔的线条粗细。
作用：
     设置线条的粗细为 width 或返回该值。

turtle.isdown()
作用：
如果画笔落下返回 True，如果画笔抬起返回 False。

（2）颜色控制

turtle.pencolor(*args)   
参数：
    pencolor()
    返回表示当前画笔颜色的颜色描述字符串或元组。

    pencolor(colorstring)
    设置画笔颜色为 colorstring 指定的 Tk 颜色描述字符串。
    如：turtle.pencolor("brown")或turtle.pencolor('#32c18f')

    pencolor((r, g, b))
    设置画笔颜色为以 r, g, b 元组表示的 RGB 颜色。r, g, b 的取值范围应为0…colormode。
    如：turtle.pencolor((0.2, 0.8, 0.55))或turtle.pencolor((51.0, 204.0, 140.0))

    pencolor(r, g, b)
    设置画笔颜色为以 r, g, b 表示的 RGB 颜色。r, g, b 的取值范围应为 0…colormode。
    如：turtle.pencolor(0.2, 0.8, 0.55)或turtle.pencolor(51.0, 204.0, 140.0)

作用：
     返回或设置画笔颜色。

turtle.fillcolor(*args)
参数：同turtle.pencolor(*args)
    fillcolor()
    fillcolor(colorstring)
    fillcolor((r, g, b))
    fillcolor(r, g, b)
作用：
     返回或设置填充颜色。

turtle.color(*args)
参数：
    color()
    返回以一对颜色描述字符串或元组表示的画笔颜色和填充颜色，两者可分别由 pencolor() 和 fillcolor() 返回。

    color(colorstring)

    color((r,g,b))

    color(r,g,b)

    同时设置画笔颜色 填充颜色为指定的值。
    color(colorstring1, colorstring2)

    color((r1,g1,b1), (r2,g2,b2))
    相当于pencolor(colorstring1) 加 fillcolor(colorstring2)

作用：
     返回或设置画笔颜色和填充颜色。

（3）填充

turtle.filling()
作用：
     返回填充状态 (填充为 True，否则为 False)。

turtle.begin_fill()
作用：
     在绘制要填充的形状之前调用。要配合turtle.end_fill()使用。

turtle.end_fill()
作用：
     填充上次调用 begin_fill() 之后绘制的形状。要配合turtle.begin_fill()使用。

turtle.fillcolor(colorstring)    绘制图形的填充颜色
turtle.color(color1, color2)    同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2，第二个参数为填充颜色
turtle.filling()    返回当前是否在填充状态
turtle.begin_fill()    准备开始填充图形
turtle.end_fill()    填充完成；

例子：（Python实验一.pdf）

import turtle
turtle.color("black", "red") ## 画笔颜色为 black， 填充颜色为 red
turtle.begin_fill()
turtle.circle(80)
turtle.end_fill()
turtle.done()

（4）更多绘图控制

turtle.reset()
作用：
     从屏幕中删除海龟的绘图，海龟回到原点并设置所有变量为默认值。

turtle.clear()
作用：
     从屏幕中删除指定海龟的绘图。不移动海龟。海龟的状态和位置以及其他海龟的绘图不受影响。

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
#turtle.clear()

上图没有 clear，下图 clear，可以看出：删除海龟的绘图，海龟的状态和位置不受影响。

import turtle
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.clear()

 

 
turtle.write(arg, move=False, align="left", font=("Arial", 8, "normal"))
参数：
    arg – 要写到 TurtleScreen 的对象
    如："something"，123，(1,2)，[1,2,3]等

    move – True/False
    如果 move 为 True，画笔会移动到文本的右下角，这样文字就不会叠在一块了。

    align – 字符串 “left”, “center” 或 “right”
    align 指定对齐方式 (“left”, “center” 或 right")

    font – 一个三元组 (fontname, fontsize, fonttype)
    font 指定字体

书写文本 - arg 指定的字符串 - 到当前海龟位置。

例子：

import turtle
turtle.write("Home = ",True, align="center")
turtle.write( [123,456], True)
turtle.done()

import turtle
turtle.setup(500,300)
turtle.screensize(500,300)
import turtle
turtle.write("1234567890",False, align="right")
turtle.sety(-30)
turtle.write("1234567890",False, align="left")
turtle.sety(-60)
turtle.write("1234567890",False, align="center")
turtle.done()

import turtle
turtle.setup(500,300)
turtle.screensize(500,300)
import turtle
turtle.write("1234567890",True, align="right")
turtle.sety(-30)
turtle.write("1234567890",True, align="left")
turtle.sety(-60)
turtle.write("1234567890",True, align="center")
turtle.done()

3.海龟状态
（1）可见性

turtle.hideturtle()
turtle.ht() 
作用：
     使海龟不可见。当绘制复杂图形时，隐藏海龟可显著加快绘制速度。

turtle.showturtle()
turtle.st() 
作用：
     使海龟可见。

turtle.isvisible()  
作用：
     如果海龟显示返回 True，如果海龟隐藏返回 False。

（2）外观

turtle.shape(name=None)
  参数：
    name – 一个有效的形状名字符串
    无参：返回当前的形状名

设置海龟形状或返回当前的形状名。

常用的形状名有 arrow(向右的等腰三角形)、turtle(海龟)、circle(实心圆)、square(实心正方形)、triangle(向右的正三角形) 或 classic(箭头) 等 6 种，如下图所示：

turtle.register_shape(name, shape=None)
turtle.addshape(name, shape=None)
 
调用此函数有三种不同方式:
    name 为一个 gif 文件的文件名， shape 为 None: 安装相应的图像形状。:
    注解：当海龟转向时图像形状 不会 转动，因此无法显示海龟的朝向!

    name 为指定的字符串，shape 为由坐标值对构成的元组: 安装相应的多边形形状。

import turtle
turtle.register_shape("myshape", ((-20,20), (0,-10), (50,0)))
turtle.shape("myshape")
turtle.done()

 
    name 为指定的字符串， 为一个 (复合) Shape 类对象: 安装相应的复合形状。

作用：
     将一个海龟形状加入 TurtleScreen 的形状列表。只有这样注册过的形状才能通过执行 shape(shapename) 命令来使用。

Write a program that draws squares/triangle/five-pointed star in the center of the screen, as shown in Figure .

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REF

Python turtle.circle()函数

pycharm turtle无法识别turtle. 没有自动提示

https://blog.csdn.net/sandalphon4869/article/details/99443949

https://blog.csdn.net/weixin_46451496/article/details/107686486

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html

https://www.it610.com/article/1291589116017844224.htm

https://www.freesion.com/article/30191163480/

https://blog.csdn.net/weixin_44997802/article/details/107929807

https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/113915180 （write）

https://blog.csdn.net/Commander_WingT/article/details/88748970 （write）