初探海龟绘图

news2024/10/7 2:32:21

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海龟绘图是Python内置的模块，在使用前需要导入该模块，可以使用以下几种方法导入：

l 直接使用import语句导入海龟绘图模块，代码如下：

import turtle

通过该方法导入后，需要通过模块名来使用其中的方法、属性等。

l 在导入模块时为其指定别名，代码如下：

import turtle as t

通过该方法导入后，可以通过模块别名t来使用其中的方法、属性等。

l 通过from…import语句导入海龟绘图模块的全部定义，代码如下：

from turtle import *

通过该方法导入后，可以直接使用其中的方法、属性等。

了解海龟绘图的坐标系

在学习海龟绘图之前，需要先了解海龟绘图的坐标系。海龟绘图采用的是平面坐标系，即画布（窗口）的中心为原点（0,0），横向为x轴，纵向为y轴，x轴控制水平位置，y轴控制垂直位置。例如，一个400×320的画布，对应的坐标系如图15.1所示。

图15.1 海龟绘图的坐标系

在图15.1中，绿色虚线框为画布大小。海龟活动的空间为绿色虚线框以内。即x轴的移动区间为-200~200 ；y轴的移动区间为-160~160。同数学中一样，表示海龟所在位置（即某一点）的坐标为（x, y）。

海龟绘图的三要素

采用海龟绘图有三个关键要素，即方向、位置和画笔。在进行海龟绘图时，主要就是控制这些要素来绘出我们想要的图形。下面分别进行介绍。

l 方向

在进行海龟绘图时，方向主要用于控制海龟的移动方向。主要有以下3个方法进行设置：

Ø left()/lt()方法：让海龟左转（逆时针）指定度数。

Ø right()/rt()方法：让海龟右转（顺时针）指定度数。

Ø setheading()/seth()方法：设置海龟的朝向为0（东）、90（北）、180（西）或270（南）。

l 位置

在进行海龟绘图时，位置主要用于控制海龟移动的距离。主要有以下6个方法进行设置：

Ø forward(distance) ：让海龟向前移动指定距离，参数distance为有效数值。

Ø backward(distance) ：让海龟向后退指定距离，参数distance为有效数值。

Ø goto(x,y) ：让海龟移动到画布中的特定位置。即坐标（x, y）所指定的位置。

Ø setx(x) ：设置海龟的横坐标到x，纵坐标不变。

Ø sety(y) ：设置海龟的纵坐标到y，横坐标不变。

Ø home() ：海龟移至初始坐标 (0,0)，并设置朝向为初始方向。

l 画笔

海龟绘图中的画笔就相当于现实生活中绘图所用的画笔。在海龟绘图中，通过画笔可以控制线条的粗细、颜色和运动的速度。关于画笔的详细介绍请参见第15.3节。

绘制第一只海龟

下面我们就来绘制第一只海龟，以此来了解海龟绘图的基本步骤。

实例15.1 绘制一只向前爬行的海龟

创建一个Python文件，在该文件中，首先导入turtle模块，然后通过RawTurtle类的子类Turtle（别名为Pen）创建一只小海龟并命名，再调用forward()方法向前移动200像素。代码如下：

import turtle # 导入海龟绘图模块

t_ufo = turtle.Turtle() # 创建一只小海龟，命名为t_ufo

t_ufo.forward(200) # 向前爬行200像素

turtle.done() # 海龟绘图程序的结束语句（开始主循环）

说明:在上面的代码中，第2 行代码也可以替换为：“t_ufo = turtle.Pen()”；最后一行也可以替换为“turtle.

mainloop()”。

运行程序，在打开的窗口中，可以看见一个箭头从屏幕中心的位置向右移动，并且保留一条200 像素的线，如图15.2所示。在图15.2中，并没有一只海龟，这是因为在海龟绘图的默认情况下，光标形状为箭头，可以通过海龟的shape()方法进行修改。如果想要修改为海龟形状，可以在【实例15.1】的代码中添加以下代码：

t_ufo.shape('turtle') # 设置为海龟形状

再次运行程序，将显示如图15.3所示的效果。可以看出，图15.2中的箭头变为一只小海龟。