基本图形绘制（第二周）

2.Python基本图形绘制

2.1 深入理解python语言

python

• 学习内容 ：编程逻辑 第三方库
• 语言本质 ：理解问题求解
• 解决问题 ：各类问题

2.1.1 Python特点与优势

• C代码量的10%
• 强制可读性
• 较少的底层语法元素
• 多钟编程方式
• 支持中文字符

2.2 实例2：Python蟒蛇绘制

#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(16,100)
turtle.fd(40*2/3)
turtle.done()

2.3 模块1：turtle库的使用

2.3.1turtle库概述

turtle(海龟)库是turtle绘图体系的Python实现

1. turtle绘图体系：1969年诞生，主要用于程序设计入门
2. Python语言的标准库之一

2.3.2标准库

Python计算生态=标准库+第三方库
3. 标准库：随解释器直接安装到操作系统中的功能模块
4. 第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块
5. 库Library，包PacKage，模块Module，统称模块

2.3.3 turtle的绘图窗体

turtle.setup(width,height,startx,starty)
width:表示长度
height:表示宽度

• setup()设置窗体大小和位置
• 4个参数中后两个可选（若后两个设置为0，则位于电脑最左上角）
• setup函数不是必须的
• 若没有设置后两项，则默认居中
  

2.3.4 turtle空间坐标体系

绝对坐标：窗口的正中心（0,0）

import turtle
turtle.goto(100,100)
turtle.goto(100,-100)
turtle.goto(-100,-100)
turtle.goto(-100,100)
turtle.goto(0,0)
#绕着这些点绘制一个图形

海龟坐标：

turtle.fd(d) #正前方运动
turtle.bk(d) #反方向运动
turtle.circle(r,angle) #海龟正前方某一个点曲线运动 

2.3.5 turtle角度坐标体系

绝对角度：

turtle.seth(angle) #海龟行进角度

• seth()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：让海龟向左或向右运动

turtle.left(angle)
turtle.right(angle)

示例：

import turtle
turtle.left(45) #向海龟左边45度方向运动但不行进
turtle.fd(150) # 向前行进150个像素
turtle.right(135) #向海龟右边135度方向运动但不行进
turtle.fd(300)
turtle.left(135)
turtle.fd(150)

绘制图形：

2.3.6 RGB常见色彩

turtle.colormode(mode) 
turtle.colormode(255)
# mode通常采用小数值，可切换为整数值

• RGB指红蓝绿三个通道的颜色组合
• 覆盖视力所能感知的所有颜色
• RGB每色取值范围0-255或0-1小数

2.4 turtle程序语法元素分析

2.4.1 库引用与import

1.库引用：扩充Pytho程序功能的方式

• 使用import保留字完成，采取.() 编码风格

import<库名>
<库名>.<函数名>(<函数参数>)
如：import.fd(50)

#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(16,100)
turtle.fd(40*2/3)
turtle.done()

2.使用from和import保留字共同完成

from <库名> import <函数名>
from <库名> import*
<函数名>(<函数参数>)

#PythonDraw.py
from turtle import* #下面语句就相当于儿子，则不需要标注谁是父亲
setup(650,350,200,200)
penup()
fd(-250)
pendown()
pensize(25)
pencolor("purple")
seth(-40)
for i in range(4):
    circle(40,80)
    circle(-40,80)
circle(40,80/2)
fd(40)
circle(16,100)
fd(40*2/3)
done()

3.比较：

• 第一种方法不会出现函数重名问题
• 第二种方法会出现

4. 使用import和as保留字共同完成

import <库名> as <库别名>
<库别名>.<函数名>( <函数参数> )
相当于为海龟取了一个小名

#PythonDraw.py
import turtle as t  #给海龟取个小名，然后用小名
t.setup(650,350,200,200)
t.penup()
t.fd(-250)
t.pendown()
t.pensize(25)
t.pencolor("purple")
t.seth(-40)
for i in range(4):
    t.circle(40,80)
    t.circle(-40,80)
t.circle(40,80/2)
t.fd(40)
t.circle(16,100)
t.fd(40*2/3)
t.done()

2.4.2 画笔控制函数

画笔操作后一直有效，一般成对出现

• turtle.penup() 别名 turtle.pu() 名字不同功能一样
  抬起画笔，海龟在天上飞
• turtle.pendown() 别名turtle.pd()
  落下画笔，海龟在爬行
• turtle.pensize() 别名 turtle.width(width)
  画笔宽度，海龟的腰围
• turtle.pencolor(color) color为颜色字符串或r,g,b值（color参数有三种形式）
  画笔颜色，海龟在涂装

color的三种参数

• 颜色字符串：turtle.pencolor("purple")
• RGB的小数值：turtle.pencolor(0.63,0.13,0.94)
• RGB的元组值：turtle.pencolor((0.63,0.13,0.94))

2.4.3运动控制函数

控制海龟行进：走直线&走曲线

• turtle.forward(d) 别名 turtle.fd(d)
  向前行进，海龟走直线 d行进距离，可以为复负数
• turtle.circle(r,extent=None)
  根据半径r绘制extent角度的弧形
• 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
  r为正值，则默认圆心在海龟的左侧，r为负值，则圆心在海龟的右侧

2.4.4 方向控制函数

绝对角度：

turtle.seth(angle) #海龟行进角度

• seth()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：
让海龟向左或向右运动（在海龟的角度看方向）

turtle.left(angle)
turtle.right(angle)

2.4.5 循环语句

按照一定次数循环执行一组语句

• for <变量> in range(<次数>):
  <被循环执行的语句>
• <变量> 表示：每次循环的次数的计数，0到<次数>-1

for i in range(5)
print(i)
0 1 2 3 4
for i in range(5)
	print("Hello：",i) #双引号后面加个逗号，则会产生一个空格
Hello: 0
Hello: 1
Hello: 2
Hello: 3
Hello: 4
	

2.4.6 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M到N-1的整数序列，共N-M个

range(5)
0 1 2 3 4
range(2,5)
2 3 4 

2.4.7代码分析

#PythonDraw.py
import turtle as t  #给海龟取个小名，然后用小名
t.setup(650,350,200,200)  #设置海龟起始的位置
t.penup() #将画笔拿起
t.fd(-250) # 因为画笔已经拿起，所以海龟向后移250个像素不会有笔迹
t.pendown() #把画笔放下
t.pensize(25) #设置笔头的大小
t.pencolor("purple") # 设置颜色
t.seth(-40)  #设置画笔行进的角度为-40度
for i in range(4):  
    t.circle(40,80)  #设置海龟行进的半径和角度
    t.circle(-40,80)
t.circle(40,80/2)
t.fd(40) 
t.circle(16,100)
t.fd(40*2/3) # 向前行进40*2/3个像素
t.done()

2.5实例

思路：
看到这个图就很容易想到正八形的内角，到要注意转的角度并不是内角。
而要看与线所成的角度 而是45度

#OctagonDraw.py
import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(8):
    t.fd(100)
    t.left(45) #135为内角

思路：
这题跟上一题差不多，只要理解角度如何改变就行了

import turtle as t
t.pensize(2)
for i in range(8):
    t.fd(150)
    t.left(135)