编程入门06：Python海龟绘图
2018-03-14 本文已影响502人
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现在让我们开始尝试“图形用户界面”（GUI）程序的编写——Python标准库中有个turtle模块，可以生成标准的应用程序窗口进行图形绘制。turtle的绘图方式非常简单直观——想象有一只尾巴上蘸着颜料的小海龟在电脑屏幕上爬行，随着它的移动就能画出线条来，turtle程序窗口的绘图区域使用直角坐标系，海龟的初始位置在窗口绘图区正中的(0,0)点，头朝x轴的正方向。你可以先在交互模式中引入模块并练习其中的函数：
In [1]: import turtle as tt
In [2]: tt.setup() # 设置画布，这将立即显示绘图窗口
In [3]: tt.forward(100) # 前进100像素，这将画出一条横向线段
In [4]: tt.right(90) # 右转90度，这将改变海龟的朝向
In [5]: tt.forward(100) # 这将画出一条纵向线段
In [6]: tt.goto(0,0) # 前往原点，这将完成一个等腰直角三角形
In [7]: tt.bye() # 关闭绘图窗口
利用tutle模块能够更生动地学习流程控制概念，以下程序可以画出一个五角星——画一条线段并右转144度，如此重复五次：
import turtle as tt
tt.TurtleScreen._RUNNING = True # 启动绘图，在IDE中运行加这句可避免报错
cnt = 0
while cnt < 5:
tt.forward(200)
tt.right(144)
cnt += 1
tt.done() # 结束绘图，这将不会关闭窗口
以下程序连续画了500条线段，每一条线段的颜色都随机，每一条线段都比前一条长1个像素，每画一条线段之后都向右转91度——于是我们得到了一个繁复的彩色螺旋图案：
import turtle as tt
from random import randint
tt.TurtleScreen._RUNNING = True
tt.speed(0) # 绘图速度为最快
tt.bgcolor("black") # 背景色为黑色
tt.setpos(-25, 25) # 改变初始位置，这可以让图案居中
tt.colormode(255) # 颜色模式为真彩色
cnt = 0
while cnt < 500:
r = randint(0, 255)
g = randint(0, 255)
b = randint(0, 255)
tt.pencolor(r, g, b) # 画笔颜色每次随机
tt.forward(50 + cnt)
tt.right(91)
cnt += 1
tt.done()
06_turtle.png
接下来让我们灵活运用turtle模块的交互功能，把上次编写的命令行式猜数游戏改造成图形界面的——请把程序文件命名为guessnum.pyw，这样当你在操作系统中直接双击时就不会再打开黑色的命令行窗口。获取用户输入可以使用对话框，反馈信息则可以直接显示在窗口绘图区域中：
from random import randint
import turtle as tt
tt.TurtleScreen._RUNNING = True
tt.setup(width=800, height=450, startx=None, starty=None) # 设置自定义的窗口大小
tt.hideturtle() # 隐藏画笔图标
tt.color("blue") # 画笔颜色为蓝色
tt.penup() # 抬起画笔，移动时不画线
tt.setpos(-300, 0) # 设置初始位置
myfont = ("黑体", 16, "normal") # 定义字体
target = randint(1, 100)
tt.write("我想了一个1到100之间的整数，请你猜猜看吧：", font=myfont) # 输出文本
guess = 0
answer = ""
while guess != target:
# 使用对话框获取用户输入
guess = tt.simpledialog.askinteger("猜数游戏", "请输入一个整数：")
if guess == target:
answer = "你猜对了！游戏结束。"
elif not guess: # 用户没有输入数字则中断循环
tt.clear() # 清空画布以便输出新文本
tt.write("你放弃了，游戏结束。", font=myfont)
break
elif guess > target:
answer = "你猜大了，再猜一次："
else:
answer = "你猜小了，再猜一次："
tt.clear()
tt.write(answer, font=myfont)
tt.done()
06_turtle_guess.png
海龟绘图很有趣，你可以查看官方在线文档以了解turtle模块的更多细节 https://docs.python.org/3.6/library/turtle.html
——编程原来是这样……
编程小提示：模块的运行
Python标准库中还有一个turtledemo模块，这是turtle绘图功能演示程序，输入以下系统命令即可运行turtledemo模块：
python -m turtledemo
只要模块中定义了可运行对象（实现功能或用于测试），模块就是可运行的。实际上，你也可以输入以下系统命令来运行turtle模块：
python -m turtle
