用python画耳朵_Python易学就会（四）turtle绘图入门--高级篇

到目前为止我们通过turtle库了解了Python的基本语法，包括顺序与循环、函数的调用与方法的定义、列表与简单的数学运算等；也学习了用turtle库绘图的基本用法，包括坐标与角度、落笔抬笔、颜色与填充等。

但是我们所绘的所有内容仅限于直线，对于曲线的绘制，一直没有涉及。从现在开始，我们就来了角一下用turtle库怎么画曲线，首先我们来画一个圆，看代码：

import turtle as t

t.circle(100) # 画一个半径为100的圆

t.mainloop() # 等效于t.done()

运行这个例子，我们可以看到，turtle从坐标原点开始，按逆时针方向画出了一个圆。非常简单，一条语句就实现了。

第一个问题是，如果有希望turtle按顺时针方向画，应该怎样实现？嗯，将t.circle(100)中的参数100改为-100即可，也就是t.circle(-100)。也就是说明这个参数除了表示圆的半径面，其正负性还定义了画圆的方向。修改一下上面的代码：

import turtle as t

t.circle(100) # 从原点开始按逆时针方向画圆，直径为100

t.circle(-100) # 从鼠标所在点开始按顺时针方向画圆，直径为100

t.mainloop()

运行这段代码，可以看到turtle在界面上画出一个8字形，先逆时针方向画圆，再顺时针方向画圆。可以看到turtle画这两个圆中的第一个时，相当于从圆的下底开始画（也即圆的-90度位置）；画第二个圆相当于从上顶位置开始画（也即90度的位置）。

那么，第二个问题来了，如果我希望从圆的0度位置开始画，或者180度位置开始画，应该怎么操作？修改一下上面的实例代码：

import turtle as t

t.setheading(90) # 设置turtle的方向为正北（向上）方向

t.circle(100) # 逆时针画

t.circle(-100) # 顺时针画

t.mainloop()

运行一下例子，可以看到，第一个圆是从0度位置开始画的，而第二个圆是从180度位置开始画的。通过这个小改动，我们可以看到，turtle画圆时，没有明确的“圆心”概念，而是以“初始方向+半径”来决定一个圆的位置和大小。其核心原理等同于割圆术。

接下来，我们来看一下怎样画一段弧线，而不是完整的圆。t.circle()的第一个参数是半径，第二个参数就是圆弧的角度，默认是360度。修改一下上面的例子：

import turtle as t

t.setheading(90)

t.circle(100, 120) # 画一段120度的弧线

t.penup() # 抬起笔来

t.goto(0, 0) # 回到圆点位置

t.setheading(90) # 向上画

t.pendown() # 落笔，开始画

t.circle(-100, 120) # 画一段120度的弧线

t.mainloop()

运行这例子，可以看到turtle在界面上向左和向右各画了两段弧，即120度长度的弧线。中间增加的抬笔、回圆点、设置初始方向、落笔，主要是为了重新初始化绘图的前提条件，以便于跟前面的例子做对比。

由此可见，turtle画曲线的方法还是比较简陋的，需要配合其它的方向、坐标、位移等来一起实现。接下来，我们来画一个稍微复杂一点，但是非常有趣的小蛇，看代码：

import turtle as t

t.penup()

t.goto(-150, 0) # 到起始点

t.pensize(25) # 设置画笔粗细

t.pencolor('green') # 设置画笔颜色

t.setheading(45) # 向45度方向画

t.pendown()

t.circle(-50, 90) # 顺时针方向画90度的弧线

t.circle(50, 90) # 继续按逆时针方向画弧

t.circle(-50, 90)

t.circle(50, 45)

t.setheading(0) # 继续向0度方向画

t.forward(50)

t.circle(10, 160) # 继续画一个160度的小弧

t.setheading(160) # 面向小弧的最后角度

t.forward(8) # 再向前伸一点

t.mainloop()

运行这个小例子，可以看到，turtle在界面上画出了一条弯弯曲曲的小绿蛇。通过编程，可以清晰的展现出用turtle库画弧线，就是要配合方向、坐标、位移等来一起实现。接下来，我们再配合上初级篇中的函数定义，来画一只小筛子，来模拟我们“师高编程”的LOGO，上代码：

import turtle as t

def hair(): # 画头发

t.penup()

t.goto(-50, 150)

t.pendown()

t.fillcolor('#a2774d')

t.begin_fill()

for j in range(10): # 重复执行10次

t.setheading(60 - (j * 36)) # 每次调整初始角度

t.circle(-50, 120) # 画120度的弧

t.end_fill()

def face(): # 画脸

t.penup()

t.goto(0, 100)

t.pendown()

t.fillcolor('#f2ae20')

t.begin_fill()

t.setheading(180)

t.circle(85)

t.end_fill()

#下巴

t.circle(85, 120)

t.fillcolor('white')

t.begin_fill()

t.circle(85, 120)

t.setheading(135)

t.circle(100, 95)

t.end_fill()

def ears(dir): # 画眼睛，dir用来设置方向，左右眼对称

t.penup()

t.goto((0-dir)*30, 90)

t.setheading(90)

t.pendown()

t.fillcolor('#f2ae20')

t.begin_fill()

t.circle(dir*30)

t.end_fill()

t.penup()

t.goto((0-dir)*40, 85)

t.setheading(90)

t.pendown()

t.fillcolor('white')

t.begin_fill()

t.circle(dir*17)

t.end_fill()

def nose(): # 画鼻子

t.penup()

t.goto(20, 0)

t.setheading(90)

t.pendown()

t.fillcolor('#a2774d')

t.begin_fill()

t.circle(20)

t.end_fill()

def eye(dir): # 画耳朵，dir用来设置方向，左右耳对称

t.penup()

t.goto((0-dir)*30, 20)

t.setheading(0)

t.pendown()

t.fillcolor('black')

t.begin_fill()

t.circle(10)

t.end_fill()

def mouth(): # 画嘴巴

t.penup()

t.goto(0, 0)

t.setheading(-90)

t.pendown()

t.forward(50)

t.setheading(0)

t.circle(80, 30)

t.penup()

t.goto(0, -50)

t.setheading(180)

t.pendown()

t.circle(-80, 30)

hair()

ears(1)

ears(-1)

face()

eye(1)

eye(-1)

mouth()

nose()

t.done()

运行这段代码，可以看到turtle在界面上画出一个小狮子的头像。综合运用方向、坐标、位移，加上一点耐心和对坐标位置的调试，用turtle的确可以画出任何你想像的图形。

入门篇中有个小彩蛋，也就是可以修改Python的turtle指针外形。默认的指针就是一个小箭头，我们可以通过t.shape('turtle')，将这个小箭头改成一只真正的小乌龟，增加编程的趣味性。

但是，我们还可以进一步，来设定自己的指针外形，将指针改成我们希望的任何样式，这一过程主要通过以下几个方法的组合来实现：

t.begin_poly() # 开始绘制

# 绘制指针过程省略

t.end_poly() # 结束绘制

poly = t.get_poly() # 获取绘制

t.register_shape('name', ploy) # 注册一个名为'name'的shape

newPoint = t.Pen() # 初始化一只新turtle

newPoint.shape('name') # 让这只turtle使用名为'name'的shape

可见，重点是turtle库中提供了一个t.register_shape()方法，以供我们注册自己的shape，有了这个方法，在特定的条件下，就可以极大的方便我们的程序设计。通过初始化出多只新turtle，可以同时在一个界面上以不同的shape绘图。下面给出一段绘制实时时钟的代码，重点部分我已给出注释。

#-*- coding:utf-8 –*-

#用turtlr画时钟

#以自定义shape的方式实现

#当然，使用多只turtle来完全重绘的方法实现，也没有问题。

#如果需要重绘方法的代码，请加公众号：see_goal 留言“turtle时钟”

import turtle as t

import datetime as d

def skip(step): # 抬笔，跳到一个地方

t.penup()

t.forward(step)

t.pendown()

def drawClock(radius): # 画表盘

t.speed(0)

t.mode("logo") # 以Logo坐标、角度方式

t.hideturtle()

t.pensize(7)

t.home() # 回到圆点

for j in range(60):

skip(radius)

if (j % 5 == 0):

t.forward(20)

skip(-radius-20)

else:

t.dot(5)

skip(-radius)

t.right(6)

def makePoint(pointName, len): # 钟的指针，时针、分针、秒针

t.penup()

t.home()

t.begin_poly()

t.back(0.1*len)

t.forward(len*1.1)

t.end_poly()

poly = t.get_poly()

t.register_shape(pointName, poly) # 注册为一个shape

def drawPoint(): # 画指针

global hourPoint, minPoint, secPoint, fontWriter

makePoint("hourPoint", 100)

makePoint("minPoint", 120)

makePoint("secPoint", 140)

hourPoint = t.Pen() # 每个指针是一只新turtle

hourPoint.shape("hourPoint")

hourPoint.shapesize(1, 1, 6)

minPoint = t.Pen()

minPoint.shape("minPoint")

minPoint.shapesize(1, 1, 4)

secPoint = t.Pen()

secPoint.shape("secPoint")

secPoint.pencolor('red')

fontWriter = t.Pen()

fontWriter.pencolor('gray')

fontWriter.hideturtle()

def getWeekName(weekday):

weekName = ['星期一', '星期二', '星期三', '星期四', '星期五', '星期六', '星期日']

return weekName[weekday]

def getDate(year, month, day):

return "%s-%s-%s" % (year, month, day)

def realTime():

curr = d.datetime.now()

curr_year = curr.year

curr_month = curr.month

curr_day = curr.day

curr_hour = curr.hour

curr_minute = curr.minute

curr_second = curr.second

curr_weekday = curr.weekday()

t.tracer(False)

secPoint.setheading(360/60*curr_second)

minPoint.setheading(360/60*curr_minute)

hourPoint.setheading(360/12*curr_hour + 30/60*curr_minute)

fontWriter.clear()

fontWriter.home()

fontWriter.penup()

fontWriter.forward(80)

# 用turtle写文字

fontWriter.write(getWeekName(curr_weekday), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

fontWriter.forward(-160)

fontWriter.write(getDate(curr_year, curr_month, curr_day), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))

t.tracer(True)

print(curr_second)

t.ontimer(realTime, 100) # 每隔100毫秒调用一次realTime()

def main():

t.tracer(False)

drawClock(160)

drawPoint()

realTime()

t.tracer(True)

t.mainloop()

if __name__ == '__main__':

main()

运行这个例子，可以看到turtle在界面上实时展示出一个时钟。我们重新编写过的这段代码还是比较简洁，之前没有介绍到的就是用turtle怎么输出文字，详细可以看例子中的write()方法。

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