小学Python系列少儿编程课程《第6章 会画画的“小海龟”》课件

Python少儿编程第六章会画画的“小海龟”目录1.1“小海龟”的自我介绍1.2“小海龟”的画布1.3“小海龟”的画笔1.4多彩的图画PART01“小海龟”的自我介绍“小海龟”的自我介绍1turtle图形库源于1967年诞生的Logo语言，是Python有趣的绘图工具。turtle库因其简单便捷的图形化方法和立即反馈式的绘画效果，大大增强了编程的趣味性，也因此成为Python编程初学者的首选。turtle库的使用原理其实很简单，我们可以把它想象成一只在沙滩上爬行的小海龟，在它的身后会留下深深的轨迹，沙滩就是画布，轨迹就是图形。在计算机中，可以把窗口看作画布，程序就是指挥员，控制小海龟在窗口上移动，经过的轨迹就是图形。利用turtle库，可以绘制各种简单到复杂的图形，如图6-1所示。图6-1利用turtle库绘制的图形“小海龟”的自我介绍1就是标准坐标系，即以绘图界面的中心点为坐标原点(0,0)，以x坐标正方向为0度角，逆时针旋转。turtle库中默认使用standard模式。（1）standard模式（2）logo模式（3）world模式是以绘图界面的中心点为坐标原点(0,0)，以y坐标正方向为0度角，顺时针旋转。使用用户自定义的“世界坐标系”。turtle库的坐标和角度系统PART02“小海龟”的画布“小海龟”的画布2导入turtle库后直接运行程序，会默认创建一个空白窗口，其绘图区域（即画布）使用直角坐标系（x坐标和y坐标）描述位置，原点在中心。turtle库提供了多种函数用于设置窗口，如表6-1所示。表6-1turtle库提供的用于设置窗口的函数“小海龟”的画布2【例6-1】

设置窗口的背景颜色和图片。【参考代码】importturtle #导入turtle库turtle.setup(500,500) #设置窗口大小turtle.bgcolor('Green') #设置窗口背景颜色turtle.bgpic('蝴蝶.gif') #设置背景图片turtle.done() #完成“小海龟”的画布2【运行结果】

程序运行结果如图6-2所示。图6-2例6-1程序运行结果【程序说明】

使用turtle库绘制图形时，程序最后须使用done()函数使程序暂停，停止画笔绘制，但不关闭绘图窗口。PART03“小海龟”的画笔移动画笔3.1turtle库提供了多种函数用于移动画笔，使其在画布上绘制图形，常用的函数如表6-2所示。表6-2turtle库提供的用于移动画笔常用的函数移动画笔3.1表6-2turtle库提供的用于移动画笔常用的函数（续）移动画笔3.1表6-2turtle库提供的用于移动画笔常用的函数（续）移动画笔3.1【例6-2】

绘制五角星。【问题分析】

创建变量distance表示五角星的边长，然后循环5次绘制边。循环中使用forward()函数前进distance，然后使用right()函数右转144度。其中，144度为五角星的外角角度，其计算方法为180−180/5，180/5为五角星的内角角度。【参考代码】importturtle #导入turtle库turtle.shape('turtle') #设置为海龟形状distance=200 #设置前进距离foriinrange(5): #循环5次turtle.forward(distance) #前进distanceturtle.right(144) #右转144度turtle.done() #完成移动画笔3.1【运行结果】

程序运行结果如图6-3所示。图6-3例6-2程序运行结果【程序说明】此案例中可使用多种函数移动画笔，改变朝向时也可左转，只是绘制的五角星的方向不同。控制画笔3.2绘制图形时，有时需要移动画笔，但不想留下轨迹，此时可以通过控制画笔的抬起和落下来实现。此外，还可以设置画笔的颜色和粗细，turtle库中常用的控制画笔的函数如表6-3所示。表6-3turtle库中常用的控制画笔的函数控制画笔3.2【例6-3】

绘制一条逐渐变粗的红色虚线。【问题分析】

虚线由多段短的空白和短线组成，可以使用循环实现。在循环中，使用pensize()函数的返回值加0.2设置下一次短线的粗细，然后画笔放下，绘制长度为5的短线后画笔抬起，画笔前进5，完成一次绘制。【参考代码】importturtle #导入turtle库turtle.shape('turtle') #设置为海龟形状turtle.pencolor('Red') #设置画笔颜色为红色控制画笔3.2【参考代码】（续）foriinrange(20): #循环20次turtle.pensize(turtle.pensize()+0.2) #设置画笔粗细turtle.pendown() #画笔落下turtle.forward(5) #前进5turtle.penup() #画笔抬起turtle.forward(5) #前进5turtle.done() #完成【运行结果】

程序运行结果如图6-4所示。图6-4例6-3程序运行结果画圈3.3turtle库提供了circle()函数用于绘制圆，其语法格式如下。circle(radius,extent=None,steps=None)其中，radius表示半径；extent表示夹角，用于绘制圆的一部分，如果缺省，则绘制整个圆，如果不是完整的圆周（360的倍数），则以当前画笔位置为端点绘制圆弧；steps表示边的数量，由于圆实际是内切正多边形近似得到的，所以此方法也可用于绘制正多边形，边数由steps决定。绘制圆时，如果radius为正值表示逆时针方向绘制圆，否则表示顺时针方向绘制圆，最终画笔的朝向会依据extent的值改变。画圈3.3【例6-4】

绘制圆、正五边形、圆弧和五边弧线。【参考代码】importturtle #导入turtle库turtle.circle(50) #绘制半径为50的圆turtle.penup() #画笔抬起turtle.forward(150) #前进150turtle.pendown() #画笔落下turtle.circle(50,steps=5) #绘制半径为50的正五边形turtle.penup() #画笔抬起turtle.forward(150) #前进150turtle.pendown() #画笔落下turtle.circle(50,180) #绘制半径为50，夹角为180度的圆弧画圈3.3【参考代码】（续）turtle.penup() #画笔抬起turtle.home() #回到原点turtle.forward(450) #前进450turtle.pendown() #画笔落下turtle.circle(50,180,5) #绘制半径为50，夹角为180度，边数为5的弧线turtle.done() #完成【运行结果】

程序运行结果如图6-5所示。图6-5例6-4程序运行结果画圈3.3【程序说明】

从运行结果可以看出，第1次调用circle()函数时只有radius参数（50），绘制的是一个圆；第2次调用circle()函数时有radius和steps参数（50和5），绘制的是一个正五边形；第3次调用circle()函数时有radius和extent参数（50和180），绘制的是一个180度的圆弧；第4次调用circle()函数时有radius、extent和steps参数（50、180和5），绘制的是一个180度的五边弧线。turtle库还提供了dot()函数用于绘制圆点，其语法格式如下。turtle.dot(size=None,*color)其中，size表示圆点直径，缺省时，size取pensize+4和2*pensize中的较大值；color表示圆点颜色，缺省时为当前画笔颜色。绘制圆点时，当前画笔位置为圆心。画圈3.3【例6-5】

绘制圆和圆点。【参考代码】importturtle #导入turtle库turtle.circle(50) #绘制半径为50的圆turtle.dot(50) #绘制直径为50的圆点turtle.done() #完成【运行结果】

程序运行结果如图6-6所示。图6-6例6-5程序运行结果【程序说明】从运行结果可以看出，虽然circle()和dot()函数的参数相同，都为50，但在circle()函数中表示半径，而在dot()函数中表示直径，所以圆和圆点的大小不同。写字3.4write(arg,move=False,align='left',font=('Arial',8,'normal'))turtle库提供了write()函数用于写字，其语法格式如下。其中，arg表示文字；move表示画笔是否跟随文字移动到文字右下角，如果为True则移动；align表示对齐方式，为一个字符串，可取值“left”“center”或“right”；font表示字体格式，为一个元组，包括字体、大小和类型。写字3.4【例6-6】

“小海龟”的自我介绍。【问题分析】

首先，设置字体，并抬起画笔不画线，写第1行字；然后，画笔右转90度，前进30（向下移一行）后，写第2行字；最后，画笔前进30后，写第3行字。【参考代码】importturtle #导入turtle库font1=('黑体',14,'normal') #设置字体turtle.penup() #画笔抬起

turtle.write('大家好,',True,font=font1) #写第1行字turtle.right(90) #右转90度turtle.forward(30) #前进30turtle.write('我是小海龟,',True,font=font1) #写第2行字写字3.4【参考代码】（续）turtle.forward(30) #前进30#写第3行字turtle.write('我可以帮大家绘制各种漂亮的图形哦！',True,font=font1)turtle.done() #完成【运行结果】

程序运行结果如图6-7所示。图6-7例6-6程序运行结果【程序说明】从运行结果可以看出，画笔右转90度后，朝向变为南，但是显示的字还是从左到右，且画笔跟随文字移动到右下角。PART04多彩的图画多彩的图画4turtle库还提供了fillcolor(*args)函数设置或返回图形的填充颜色，其中，args表示填充的颜色，它有下面4种格式。（1）调用本身、bgcolor()函数或pencolor()函数的返回值。（2）指定的Tk标准颜色字符串，如“Red”（红色）、“Yellow”（黄色）、“#ff0000”（红色）等。（3）r、g、b元组表示的RGB颜色，如fillcolor((1.0,0,0))。r、g、b取值范围为0～colormode，其中，colormode的值为1.0或255。如果colormode的值取255，须先使用colormode(255)函数设置颜色模式为255，且r、g、b须为整数。（4）r、g、b表示的RGB颜色，如fillcolor(1.0,0,0)。turtle库还提供了color(*args)函数同时设置或返回画笔和填充颜色。如果只有一个参数，表示画笔和填充颜色相同；如果有两个参数，则第一个参数表示画笔颜色，第二个参数表示填充颜色。多彩的图画4【例6-7】

绘制不同颜色花瓣的6花瓣图形。【问题分析】

首先进行初始化设置（圆弧半径radius为150，花瓣数n为6，画笔颜色为红色）；然后计算圆弧夹角extent和正多边形的内角angle，其中，extent=360/n，angle=(n−2)*180/n；最后循环绘制6个花瓣。其中，一个花瓣的绘制过程为：首先随机生成r、g、b，并设置填充颜色；接着绘制半径为radius、夹角为extent度的圆弧，并左转angle度后，再绘制半径为radius、夹角为extent度的圆弧；然后左转180度；最后填充颜色。多彩的图画4【参考代码】importturtle #导入turtle库importrandom #导入random库radius=150 #初始化圆弧半径为150n=6 #初始化花瓣数为6extent=360/n #计算绘制圆弧的夹角angle=(n-2)*180/n #计算正n边形的内角turtle.colormode(255) #设置颜色模式为255turtle.pencolor('Red') #设置画笔颜色为红色多彩的图画4【参考代码】（续）foriinrange(n): #循环n次r=random.randint(0,255) #生成1～255的随机整数并赋给rg=random.randint(0,255) #生成1～255的随机整数并赋给gb=random.randint(0,255) #生成1～255的随机整数并赋给bturtle.fillcolor(r,g,b) #设置填充颜色为随机生成的r、g、bturtle.begin_fill() #开始填充turtle.circle(radius,extent) #绘制半径为radius的extent度圆弧turtle.left(angle) #左转angle度turtle.circle(radius,extent) #绘制半径为radius的extent度圆弧turtle.left(180) #左转180度turtle.end_fill() #结束填充turtle.done() #完成多彩的图画4【运行结果】

程序运行结果如图6-8所示。图6-8例6-7程序运行结果多彩的图画4【例6-8】

根据输入的边数绘制彩色螺旋线。【问题分析】

螺旋线可以看作是由逐渐变大的多边形交叉螺旋而成。例如，边数为5时，效果如图6-9所示。首先，设置颜色列表，包含6种颜色；然后，定义函数sp