Python3 turtle安裝和使用教程

Turtle庫是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數庫，想象一個小烏龜，在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標系原點，(0,0)位置開始，它根據一組函數指令的控制，在這個平面坐標系中移動，從而在它爬行的路徑上繪制了圖形。

1 安裝turtle

Python2安裝命令：

pip install turtule

Python3安裝命令：

pip3 install turtle

因為turtle庫主要是在Python2中使用的，所以安裝的時候可能會提示錯誤：

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

解決方法請參考這里碼客社區的《Python3安裝turtle提示錯誤：Command "python setup.py egg_info" failed with error code 1》。

2 基礎概念

2.1 畫布(canvas)

畫布就是turtle為我們展開用于繪圖區域, 我們可以設置它的大小和初始位置。

常用的畫布方法有兩個：screensize()和setup()。

（1）turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)

參數分別為畫布的寬(單位像素), 高, 背景顏色

如:

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

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

參數:

• width, height：輸入寬和高為整數時, 表示像素; 為小數時, 表示占據電腦屏幕的比例
• (startx, starty)：這一坐標表示 矩形窗口左上角頂點的位置, 如果為空,則窗口位于屏幕中心
  如:

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

  2.2 畫筆

在畫布上，默認有一個坐標原點為畫布中心的坐標軸, 坐標原點上有一只面朝x軸正方向小烏龜。

這里我們描述小烏龜時使用了兩個詞語：標原點(位置)，面朝x軸正方向(方向)，turtle繪圖中, 就是使用位置方向描述小烏龜(畫筆)的狀態

（1）畫筆的屬性

畫筆有顏色、畫線的寬度等屬性。

1) turtle.pensize() ：設置畫筆的寬度；

2) turtle.pencolor()：沒有參數傳入返回當前畫筆顏色；傳入參數設置畫筆顏色,可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元組。

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

3) turtle.speed(speed)：設置畫筆移動速度,畫筆繪制的速度范圍[0,10]整數, 數字越大越快

（2）繪圖命令

操縱海龜繪圖有著許多的命令，這些命令可以劃分為3種：運動命令，畫筆控制命令和全局控制命令

畫筆運動命令:

命令 說明
turtle.forward(distance) 向當前畫筆方向移動distance像素長
turtle.backward(distance) 向當前畫筆相反方向移動distance像素長度
turtle.right(degree) 順時針移動degree°
turtle.left(degree) 逆時針移動degree°
turtle.pendown() 移動時繪制圖形,缺省時也為繪制
turtle.goto(x,y) 將畫筆移動到坐標為x,y的位置
turtle.penup() 移動時不繪制圖形,提起筆，用于另起一個地方繪制時用
turtle.speed(speed) 畫筆繪制的速度范圍[0,10]整數
turtle.circle() 畫圓,半徑為正(負),表示圓心在畫筆的左邊(右邊)畫圓
畫筆控制命令:

命令 說明
turtle.pensize(width) 繪制圖形時的寬度
turtle.pencolor() 畫筆顏色
turtle.fillcolor(colorstring) 繪制圖形的填充顏色
turtle.color(color1, color2) 同時設置pencolor=color1, fillcolor=color2
turtle.filling() 返回當前是否在填充狀態
turtle.begin_fill() 準備開始填充圖形
turtle.end_fill() 填充完成；
turtle.hideturtle() 隱藏箭頭顯示；
turtle.showturtle() 與hideturtle()函數對應
全局控制命令

命令 說明
turtle.clear() 清空turtle窗口，但是turtle的位置和狀態不會改變
turtle.reset() 清空窗口，重置turtle狀態為起始狀態
turtle.undo() 撤銷上一個turtle動作
turtle.isvisible() 返回當前turtle是否可見
stamp() 復制當前圖形
turtle.write(s[,font=("font-name",font_size,"font_type")]) 寫文本，s為文本內容，font是字體的參數，里面分別為字體名稱，大小和類型；font為可選項, font的參數也是可選項

3 繪圖舉例

3.1 太陽花

import turtle as t
import time
t.color("red", "yellow")
t.speed(10)
t.begin_fill()
for _ in range(50):
    t.forward(200)
    t.left(170)
end_fill()
time.sleep(1)

3.2 繪制小蟒蛇

import turtle

def drawSnake(rad, angle, len, neckrad):
    for _ in range(len):
        turtle.circle(rad, angle)
        turtle.circle(-rad, angle)
    turtle.circle(rad, angle/2)
    turtle.forward(rad/2)  # 直線前進
    turtle.circle(neckrad, 180)
    turtle.forward(rad/4)

if __name__ == "__main__":
   turtle.setup(1500, 1400, 0, 0)
   turtle.pensize(30)  # 畫筆尺寸
   turtle.pencolor("green")
   turtle.seth(-40)    # 前進的方向
   drawSnake(70, 80, 2, 15)

3.3 繪制五角星

import turtle
import time

turtle.pensize(5)
turtle.pencolor("yellow")
turtle.fillcolor("red")

turtle.begin_fill()

for _ in range(5):
    turtle.forward(200)
    turtle.right(144)
turtle.end_fill()
time.sleep(2)

turtle.penup()
turtle.goto(-150,-120)
turtle.color("violet")
turtle.write("Done", font=('Arial', 40, 'normal'))
time.sleep(1)

3.4 繪制謝爾賓斯基三角形

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()