Python绘图(turtle库)初探
# 超级语言
机器语言： 一种二进制语言，直接使用二进制代码表达指令, 计算机硬件 (cpu) 可直接执行
汇编语言： 是一种将二进制代码直接对应助记符的编程语言,与具体 cpu 型号有关
高级语言: 更接近自然语言，同时更容易描述计算机问题, 与具体型号无关，编译后运行
超级语言: 粘性整合已有程，具备强大的计算生态,具有庞大的计算生态，可以利用已有的代码功能 编程思维不再是刀耕火种，而是集成开发
机器语言并不适合编程
# Python 蟒蛇绘制实例
# 问题分析
设计蟒蛇基本形状
问题一：计算机绘图的原理是什么 ？ 一段程序为什么可以形成窗口 ？
问题二：如何绘制，怎么开始，流程 ？
# 实例编写
#PythonDraw.py
import turtle
turtle.setup(650, 350, 200, 200)
turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
turtle.pensize(25)
turtle.pencolor("purple")
turtle.seth(-40)
for i in range(4):
turtle.circle(40, 80)
turtle.circle(-40, 80)
turtle.circle(40, 80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16, 180)
turtle.fd(40 * 2/3)
turtle.done()
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import turtle # 程序关键
import 是保留字，引入了一个绘图库，名字叫turtle（海龟绘图）
- 举一反三
- 理解蟒蛇绘制代码可以大致理解基本框架结构
- 一些程序参数可以修改
- 颜色，方向，长度
- 蟒蛇绘制是各类绘图问题的代表
# Turtle 库的使用
# 基本介绍
turtle 是 turtle 绘图体系的 python 体现
turtle 绘图体系：1969年 诞生，主要用于程序入门，是Python的标准库之一，式入门级的图形绘制函数库
Python计算生态
标准库：随着解释器直接安装到操作系统中的功能模块
第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块
库 Library ,包 Package ,模块 Module (暂时统称为模块)
turtle 原 (wan) 理 (fa)
turtle（海龟）是一种真实存在的,有一只海龟，其实在窗体的正中心，在画布上游走，走过的轨迹就形成了绘制的图形。
# turtle 绘图窗体布局
窗体是 turtle 的一个画布空间，其最小单位是像素，窗体的左上角是 turtle 绘图窗口的坐标原点
turtle.setup(width, height, startx, starty)
- turtle.setup() 函数可以 设置窗体大小及位置，四个参数的后两个是可选的
- setup() 函数不是必须的，不写时默认处于屏幕正中心
里面的宽度和高度指的是窗体本身的宽高
# turtle 空间坐标体系
分海龟坐标和绝对坐标
# 绝对坐标
绝对坐标：由窗体正中心为原点，构成的一个绝对坐标系，x 轴向右延申， y 轴向上延申
- 可以利用空间坐标来控制画笔（海龟）的行进位置
turtle.goto( x, y) #函数参数应该填入以觉得坐标系为坐标系的对应坐标点，该函数可以控制海龟达到坐标位置1
# 海龟坐标
海龟坐标：以海龟为坐标原点，当前新建方向为前进方向，反方向 为后退方向，左侧为左侧方向，右侧为右侧方向建立一个坐标系，就叫海龟坐标系
- 可以使用一些控制海龟的运动的函数
turtle.circle(r,angle) # 指的是以海龟当前的位置，左侧的某一个点为圆心，进行曲线运动
turtle.bk(d) # 向海龟的后退方向运行
turtle.fd(d) #指的是向海龟的正前方向运行
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# turtle 角度坐标体系
# 绝对角度
在空间坐标体系中，形成了一个绝对坐标体系
x 轴正方向表示 0 或者 360 度，y 轴的正方向表示 90 或者 -270 度，以此类推，就形成了一个绝对角度体系
turtle.seth(angle)1- 可以使用 seth() 函数改变海龟行进方向
- seth() 只改变方向但不行进
- angle 为绝对度数
# 海龟角度
为了更好的改变海龟运动的方向，从海龟坐标的角度，对于海龟的方向，可以使用左右的方式来改变
turtle.left(angle)# 向左 turtle.right(angle) # 向右1
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# RGB色彩体系
turtle库使用了计算机最常用的色彩体系：RGB
# R.G.B 色彩模式
由三种颜色构成万物色
RGB 指的是红蓝绿三个通道的颜色组合，覆盖视力所能感知到的所有颜色。
RGB 每个个通道的取值范围是 0-255 的整数或者 0-1 的小数。
数值类型切换：
turtle.colormode(mode) # mode可填入 1.0和 2551- 1.0：RGB 小数值模式
- 255 ：RGB 小数值模式
# turtle 语法元素分析
# 库引用与 import
实例中大部分有很多 turtle. 的形式
这是 <a>.<b>()的编码风格 。
# 库引用
是扩充 python 程序功能的方式
使用
import保留字完成，采用<a>.<b>()的编码风格import<库名> <库名>.<函数名>(<函数参数>)1
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import 的更多用法
- 使用
from和import保留字共同完成
- 使用
from<库名>import<函数名>
from<库名>import*
<库名>(<函数名>)
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使用时就无需使用<库名>.<函数名>的格式了
使用 form + import 的
优点：使用库提供的函数更加简单便捷
缺点：可能会出现函数名同名的问题
不会出现函数名同名的问题
import <库名> <库名>.<函数名>(<函数参数>) # 是新程序中的函数名1
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3可能会出现函数名同名问题
from<库名>import<函数名> from<库名>import* <函数名>(<函数参数>) # 使用库中的函数的函数名就是独立的函数名1
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4其他方式（可能是最优）
import<库名>as<库别名> <库别名>.<函数名>(<函数参数>)1
2给调用的外部库关联一个更短，且更适合自己的一个名字
# turtle 画笔控制函数
画笔操作后一直有效，一般成对出现
| 函数名 | 别名 | 属性 |
|---|---|---|
| turtle.penup() | turtle.pu() | up，即抬起画笔，海龟在飞行，不在画布上留下痕迹 |
| turtle.pendown() | turtle.pd() | 即落下画笔，让海龟爬行，在画布上留下痕迹 |
| --- | --- | --- |
| turtle.pensize(width) | turtle.width(width) | 画笔宽度，海龟的腰围 |
| turtle.pencolor(color) | / | 画笔颜色，海龟在涂装 color 为颜色字符串或 r,g,b 值 参数表达有三种形式： 1. 颜色字符串：turtle.pencolor("purple") 2. RGB 的小数值：turtle.pencolor(0.63, 0.13, 0.94) 3. RGB 的元组值：turtle.pencolor((0.63, 0.13, 0.94)) |
# 运动控制函数
该函数可控制海龟行进：走直线 & 走曲线
| 函数名 | 别名 | 属性 |
|---|---|---|
| turtle.forwad(d) | turtle.fd(d) | 向前行进，海龟走直线 d：行进距离，可以为负数 |
| turtle.circle(r, extent=None) | / | 根据半径r绘制extent角度的弧度 r: 默认圆心在海龟左侧r距离的位置 extent：绘制角度，默认是 360度 整圆 默认情况下圆心在海龟左手侧距离为r的地方 |
# 方向控制函数
控制海龟面对的方向：绝对角度 & 海龟角度
| 函数名（控制绝对角度） | 别名 | 属性 |
|---|---|---|
| turtle.setheading(angle) | turtle.seth(angle) | 改变行进方向，海龟走角度 angle ：改变行进方向，海龟走角度 |
| 函数名（控制海龟角度） | 别名 | 属性 |
|---|---|---|
| 左：tuetle.left(angle) 右： turtle.right(angle) | / | 海龟向以海龟坐标为坐标系，左或右转 angle : 海龟在当前行进方向上旋转的角度 |
方向控制函数只改变海龟的方向
# 循环语句与range函数
- 循环语句
- 按照一定次数循环执行一组语句
for <变量> in range (<参数>)
<被循环执行的语句>
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- range的参数就是循环的次数
- <变量>表示每次循环的计数，0到<次数>-1
（略有迷惑......）
print() 函数中间参数用逗号隔开，输出结果会自带空格
- range() 函数：产生循环计数序列
- range(N)：产生0到N-1的整数序列，共N个
- range(M,N)：产生从M开始到N-1的整数序列，共N-M个
# 代码分析
#PythonDraw.py
import tutle # 程序关键。
# 初始化
tutle.setup(650, 350, 200, 200)
turtle.penup()
turtle.fd(-250)
turtle.pendown()
# 画笔性质设置
turtle.pensize(25)
turtle.pencolor("purple")
turtle.seth(-40)
# 绘制启动
for i in range(4):
turtle.circle(40, 80)
turtle.circle(-40, 80)
turtle.circle(40, 80/2)
turtle.fd(40)
turtle.circle(16. 180)
turtle.fd(40)
turtle.fd(40 * 2/3)
turtle.done() #程序不会退出
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# 我的小节
于 五月一日 再编辑整理
本文开篇引入 超级语言 的概念，介绍了一些计算机编程语言的特点等
通过编写 python 蟒蛇绘制实例，学习 turtle 库的使用以及 turtle 语法元素