turtle库的学习

      Turtle库是Python语言中一个很流行的绘制图像的函数库，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。

1 安装turtle

Python2安装命令：

pip install turtule

Python3安装命令：

pip3 install turtle

因为turtle库主要是在Python2中使用的，所以安装的时候可能会提示错误：

Command "python setup.py egg_info" failed with error code 1

解决方法请参考这里码客社区的《Python3安装turtle提示错误：https://oomake.com/question/178949》。

2 基础概念

2.1 画布(canvas)

画布就是turtle为我们展开用于绘图区域, 我们可以设置它的大小和初始位置。

常用的画布方法有两个：screensize()和setup()。

（1）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:

turtle.screensize(800, 600, "green")
turtle.screensize() #返回默认大小(400, 300)

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

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

如:

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

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：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；

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 3元组。

    >>> pencolor('brown')
    >>> tup = (0.2, 0.8, 0.55)
    >>> pencolor(tup)
    >>> pencolor()
    '#33cc8c'

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, 数字越大越快

（2）绘图命令

操纵海龟绘图有着许多的命令，这些命令可以划分为3种：运动命令，画笔控制命令和全局控制命令

画笔运动命令:

命令	说明
turtle.forward(distance)	向当前画笔方向移动distance像素长
turtle.backward(distance)	向当前画笔相反方向移动distance像素长度
turtle.right(degree)	顺时针移动degree°
turtle.left(degree)	逆时针移动degree°
turtle.pendown()	移动时绘制图形,缺省时也为绘制
turtle.goto(x,y)	将画笔移动到坐标为x,y的位置
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
turtle.speed(speed)	画笔绘制的速度范围[0,10]整数
turtle.circle()	画圆,半径为正(负),表示圆心在画笔的左边(右边)画圆

画笔控制命令:

命令	说明
turtle.pensize(width)	绘制图形时的宽度
turtle.pencolor()	画笔颜色
turtle.fillcolor(colorstring)	绘制图形的填充颜色
turtle.color(color1, color2)	同时设置pencolor=color1, fillcolor=color2
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；
turtle.hideturtle()	隐藏箭头显示；
turtle.showturtle()	与hideturtle()函数对应

全局控制命令

命令	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，里面分别为字体名称，大小和类型；font为可选项, font的参数也是可选项

3 绘图举例

3.41绘制谢尔宾斯基三角形

# coding: utf-8

import turtle

def draw_triangle(points, color, t):
    t.fillcolor(color)
    t.up()
    t.goto(points[0][0], points[0][1])
    t.down()
    t.begin_fill()
    t.goto(points[1][0], points[1][1])
    t.goto(points[2][0], points[2][1])
    t.goto(points[0][0], points[0][1])
    t.end_fill()

def get_mid(point1, point2):
    return (point1[0] + point2[0]) / 2, (point1[1] + point2[1]) / 2

def sierpinski(points, degree, t):
    color_map = ['blue', 'red', 'green', 'yellow', 'violet', 'orange', 'white',]

    draw_triangle(points, color_map[degree], t)

    if degree > 0:
        sierpinski([points[0], get_mid(points[0], points[1]), get_mid(points[0], points[2])], degree - 1, t)

        sierpinski([points[1], get_mid(points[0], points[1]), get_mid(points[1], points[2])], degree - 1, t)

        sierpinski([points[2], get_mid(points[0], points[2]), get_mid(points[1], points[2])], degree - 1, t)

if __name__ == "__main__"
    t = turtle.Turtle()
    t.speed(5)
    win = turtle.Screen()

    points = [[-100, -50], [0, 100], [100, -50]]
    sierpinski(points, 3, t)

    win.exitonclick()