绘图库turtle及其应用

一、排雷避坑

1. no attribute ‘pensize’

① 文件命名避免使用库/模块的名字为名，会报错。
例如：当使用matplotlib库时，将文件名命名为matplotlib.py，会报错

ModuleNotFoundError: No module named ‘matplotlib.pyplot’; ‘matplotlib’ is not a package

使用turtle库时，文件名命名为turtle.py，会报错

AttributeError: module ‘turtle’ has no attribute ‘pensize’

因为文件的名字命名为turtle了，导入turtle的时候其实导入的是自己。

2. Cannot find reference

② File → Settings → Editor → Inspections → python → 取消勾选 ☐Unresolved references → OK （不操作也不影响运行结果，只是不太好看🤭🤭）
在这里插入图片描述

Cannot find reference ‘forward’ in ‘turtle.py’ less… (Ctrl+F1)
Inspection info: This inspection detects names that should resolve but don’t. Due to dynamic dispatch and duck typing, this is possible in a limited but useful number of cases. Top-level and class-level items are supported better than instance items.

3. no attribute ‘screen’

③ AttributeError: module ‘turtle’ has no attribute ‘screen’
错误的代码：

import time
import turtle as t

t.screen.title('test')
t.screen.bgcolor('yellow')
t.done()

AttributeError: module ‘turtle’ has no attribute ‘screen’

正常运行的代码：

import time
import turtle

t = turtle.Pen()  # 创建一个 Pen 对象
t.screen.title('test')  # 通过 Pen 对象访问 screen 属性
t.screen.bgcolor('yellow')  # 通过 Pen 对象访问 screen 属性
turtle.done()

原因分析：
第一段代码中将整个 turtle 模块重命名为 t。但是，turtle 模块并没有直接公开 screen 属性，因此试图直接使用 t.screen 会导致错误。
在第二段代码中，首先导入了 turtle 模块，然后创建了一个 Pen 对象 t。Pen 对象有一个 screen 属性，这样就可以通过 t.screen 来访问 screen。
解决方法：
想使用 t 作为别名，并且想要访问 screen，可以使用 t.Screen() 来创建一个屏幕对象，然后就可以直接使用这个对象来设置标题和背景颜色。这样就避免了直接通过 t 模块访问 screen 的问题：

import time
import turtle as t

screen = t.Screen() # 创建一个屏幕对象
screen.title('test')
screen.bgcolor('yellow')
t.done()

二、基本语法

$属性\begin{cases} 方向\\ 位置\\ 画笔\\ \end{cases}$

在这里插入图片描述

三、简单绘图

1. 方形

方法一：线段×4
在这里插入图片描述

import turtle as t
# 绘制线段 重复×4
t.forward(100) # 前移100, 左到右
t.left(90)     # 左转90°(逆时针), 下到上
t.forward(100) 
t.left(90)
t.forward(100)
t.left(90)
t.forward(100)
t.left(90)
t.done() #加了这句，画完之后窗口就不会关闭了

方法二：circle(r,360,steps=4)

在这里插入图片描述

import turtle as t
t.rt(45) # 右转45°(顺时针)
t.circle(100,360,steps=4) # 绘制边长为100的四边形
t.done() #加了这句，画完之后窗口就不会关闭了

import turtle
t=turtle.Pen() # 另一种写法
t.rt(45) # 右转45°(顺时针)
t.circle(100,360,steps=4) # 绘制边长为100的四边形
turtle.done() # t=turtle.Pen() - turtle.done()

2. 星形

五角星/五芒星内角和为180°，五个角，所以一个角180°/5=36°，等价于绘制时一条线段到另一条线段交界处要旋转角度180°-36°=144°

在这里插入图片描述

import turtle as t
# 画一个五角星 180-144=36 36*5=180
for x in range(1,6):
    t.forward(100)
    t.left(144)
t.done()

类似地，绘制turtle star
n角星(n为奇数且n≥3，n=3 三角形) 内角和180° | 每个角=180°/n | 画笔旋转角度180°-180°/n
在这里插入图片描述

import turtle as t
# 画一个turtle star n角星
n = 17 # n为奇数 (偶数不适用, 若偶数可能需重新起笔)
for x in range(1,1+n):
    t.forward(100)
    t.left(180-180/n)
t.done()

画笔旋转角度angle：
$angle=180-内角=180-\frac{内角和}{n}=\begin{cases} \frac{180×(n-1)}{n} (n为奇数)\\ \frac{180×(n-2)}{n}(n为偶数)\\ \end{cases}$

在这里插入图片描述
另一种星星 ——————

胖星星

import turtle as t
for x in range(5):
    t.forward(50)
    t.left(36)
    t.forward(50)
    t.right(108)
t.hideturtle()  # 隐藏海龟
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
for x in range(5):
    t.forward(50) # 边长50
    t.left(72) # (180-36)/2=72
    t.forward(50)
    t.right(144) # 180-36=144
t.hideturtle() # 隐藏海龟
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
# 画一个六角星
for x in range(6):
    t.forward(50)  # 画出边
    t.left(60)      # 每个角度是60度
    t.forward(50)  # 画出边
    t.right(120)    # 转向120度
t.hideturtle()
t.done()

另一种 ————
在这里插入图片描述

import turtle as t
n=7
for x in range(n):
    t.forward(100)  # 画出边
    t.left((180-180/n)/2)   # 每个角度是51.43度
    t.forward(100)  # 画出边
    t.right((180-180/n)*3/2) # 转向128.57度
t.hideturtle()  # 隐藏海龟
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
n=9 # n为奇数
for x in range(n):
    t.forward(100)  # 画出边
    t.left((180-180/n)/2)   
    t.forward(100)  # 画出边
    t.right((180-180/n)*3/2) 
t.hideturtle()  # 隐藏海龟
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
angle = 120
while True:
    t.forward(50)
    t.left(angle)
    if abs(t.pos()) < 1:
        break
t.ht()
t.done()

在这里插入图片描述

from turtle import *
color('red', 'yellow')
begin_fill()
while True:
    forward(100)
    left(170) # n=36
    if abs(pos()) < 1:
        break
end_fill()
ht()
done()

3. 圆形

circle()

import turtle as t
t.circle(50)   # 绘制圆形
t.circle(-50) # 绘制圆形
t.up()          # 起笔
t.forward(100)
t.down()        # 落笔
t.circle(50)   # 绘制圆形
t.circle(-50) # 绘制圆形
t.hideturtle()
t.done()

---- 改变参数steps绘制多边形

"""
画圆      cicrle(r,extend,steps=None)
画三角形 circle(r,extend,steps=3)
画四边形 circle(r,extend,steps=4)
画n边形  circle(r,extend,steps=n) n为正整数
"""

import turtle as t
t.circle(50, steps=3)   # 绘制三角形
t.circle(-50, steps=5) # 绘制正五边形
t.up()          # 起笔
t.forward(100)
t.down()        # 落笔
t.circle(50, steps=4)   # 绘制正方形
t.circle(-50, steps=8) # 绘制正八边形
t.hideturtle()
t.done()

---- 改变参数extend绘制弧形
在这里插入图片描述

import turtle as t
t.circle(50, 180)
t.hideturtle()
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
step=5 # 每次增加距离
for r in range(10, 90, step):
    t.circle(r,90+r*2)     # 绘制圆
    t.penup()               # 起笔
    t.home()                # 回到原点
    t.pendown()           # 落笔
t.hideturtle()
t.done()

------- 画同心圆
在这里插入图片描述

import turtle as t
step=10     # 每次增加距离
for r in range(10,50,step):
    t.circle(r)          # 绘圆
    t.up()               # 起笔
    t.right(90) # 顺时针90°, 方向由原先的向右转为向下
    t.forward(step)  # 移动海龟位置起绘点
    t.right(270)      # 方向向右
    t.down()      # 将笔放下准备绘制
t.hideturtle()
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
step = 10  # 每次增加距离
colors = ['red','orange','yellow','green','cyan','blue','purple']
twidth = 0 # 初始宽度
for r in range(1,8):
    t.color(colors[r%7-1])
    twidth+=0.5        # 宽度
    t.width(twidth)
    t.circle(r*step)      # 绘圆
    t.up()                 # 起笔
    t.right(90)
    t.forward(step)
    t.right(270)
    t.down()             # 落笔
t.hideturtle()
t.done()

angle=60	angle=30

import turtle as t
t.color('pink')
twidth = 0 # 初始宽度
angle = 30 # 旋转角度
for angle in range(0,360,angle):
    t.seth(angle) # 调整海龟的方向 setheading()
    t.circle(25)
t.hideturtle()
t.done()

----填充色每隔3s时间更改填充区间颜色，达到颜色区间动画设计（红绿灯😄）。

在这里插入图片描述

import time
import turtle as t
colors=['red','yellow','green']
t.speed(10)
for i in range(0,30):
    t.color('white',colors[i%3])
    t.begin_fill()
    t.circle(50)
    t.end_fill()
    time.sleep(3)
t.ht()
t.done()

4. 心形

在这里插入图片描述

from turtle import *
color("red")
begin_fill()
left(45)
forward(100)
circle(50,180)
right(90)
circle(50,180)
forward(100)
end_fill()
hideturtle()
done()

5. 螺旋

方形螺旋
在这里插入图片描述

import turtle as t
for x in range(1,100):
    t.forward(x) # 海龟向前绘线移动x
    t.right(90)  # 海龟方向向右转90°
t.hideturtle()
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
for x in range(1,100):
    t.forward(x) # 海龟向前绘线移动x
    t.right(91)   # 海龟方向向右转91°
t.hideturtle()
t.done()

在这里插入图片描述

import turtle as t
for x in range(1,37):
    t.forward(50) # 海龟向前绘线移动100
    t.left(90)  # 海龟方向向左转90°
    t.forward(50)
    t.left(90)
    t.forward(50)
    t.left(90)
    t.forward(50)
    t.left(100)
t.hideturtle()
t.done()

或者

import turtle as t
for _ in range(36):
    for _ in range(4):
        t.forward(50)  # 向前绘线移动50
        t.left(90)  # 方向向左转90°
    t.left(10)  # 转动10°以绘制下一个正方形
t.hideturtle()
t.done()

上色
在这里插入图片描述

import turtle as t
for i in range(36):
    for _ in range(4):
        t.color(0.5, 1, i/36)  # 色彩调整
        t.forward(50)  # 向前绘线移动50
        t.left(90)  # 方向向左转90°
    t.left(10)  # 转动10°以绘制下一个正方形
t.hideturtle()
t.done()

四、窗口设置

在这里插入图片描述

import time
import turtle as t
screen = t.Screen() # 创建一个屏幕
screen.title('test')    # 标题
#screen.bgcolor('yellow') # 背景色
screen.bgpic('q.gif')
print("窗口width=", screen.window_width())# 获取窗口宽度 窗口width= 768
print("窗口height=", screen.window_height())# 获取窗口高度 窗口height= 648
time.sleep(3)
screen.setup(600,480) # 重设窗口大小
print("窗口width=", screen.window_width())# 获取窗口宽度 窗口width= 600
print("窗口height=", screen.window_height())# 获取窗口高度 窗口height= 480

t.left(45)
t.forward(50)
print(t.pos()) # (35.36,35.36)
screen.setworldcoordinates(0,0,100,100) # 重设世界坐标 (左上, 右下)
print(t.pos()) # (0.00,0.00)
t.left(45) 
t.forward(50)
print(t.pos()) #(35.36,35.36)

t.write('测试test',align="center",font=('segeo script',24)) # 绘制文字
t.done()

五、海龟显隐


t.clearstamps()	clearstamps(1)	clearstamps(-1)

import turtle as t
t.color('green')
t.shape('turtle') # 显示海龟形状
for angle in range(0,361,60):
    t.forward(50)
    t.stamp() # 海龟章
    t.home()  # 回到原点
    t.seth(angle)
    #t.clearstamps(None) # 清除海龟章
t.clearstamps(-1)  # 清除倒数第一只海龟
#t.clearstamps(1)  # 清除第一只海龟
#t.clearstamps()  # 清除所有海龟
#t.clearstamps(None)  # 清除所有海龟
t.ht() # 隐藏海龟 hideturtle
#t.st() # 显示海龟 showturtle
t.done()

使用了ht()，那么isvisible()为False，否则为True
clearstamps()或者clearstamps(None)清除所有海龟，除了作为shape的那一只

在这里插入图片描述

import time
import turtle as t
t.color('green')
t.shape('turtle')
firstStamp=t.stamp()        # 盖章第1只海龟
t.forward(100)
secondStamp=t.stamp()    # 盖章第2只海龟
t.forward(100)
thirdStamp=t.stamp()      # 盖章第3只海龟
time.sleep(3)
t.clearstamp(secondStamp) # 清除第2只海龟
time.sleep(3)
t.clearstamps(None)           # 清除所有海龟(除了作为shape的那一只)
t.hideturtle()                     # 隐藏目前海龟
print(t.isvisible()) # False
t.done()

screen.getshapes() 方法可以列出所有的海龟光标

在这里插入图片描述

import turtle as t
screen = t.Screen() # 创建一个屏幕
t.color('green')
print(screen.getshapes())
for cursor in screen.getshapes():
    t.shape(cursor)            # 更改海龟光标
    t.stamp()                  # 海龟游标盖章
    t.up()
    t.forward(30)
    t.down()
t.done()

六、图形交互

鼠标点击，输出x y

import turtle as t
screen = t.Screen() # 创建一个屏幕
def printStr(x,y):
    print(x,y)
screen.onclick(printStr) # 输出x y
screen.mainloop() # screen.mainloop()在最后一行，让程序不结束

在这里插入图片描述

import turtle as t
screen = t.Screen() # 创建一个屏幕
def drawCircle(x,y):
    if x>0:
        t.fillcolor('yellow')
    else:
        t.fillcolor('blue')
    t.up()
    t.setpos(x,y-50)
    t.begin_fill()
    t.circle(50)
    t.end_fill()
t.ht()
screen.onclick(drawCircle) # 绘制圆形
screen.mainloop() # screen.mainloop()在最后一行，让程序不结束