67.海龟绘图

在1966年，Seymour Papert和Wally
Feurzig发明了一种专门给儿童学习编程的语言——LOGO语言，它的特色就是通过编程指挥一个小海龟（turtle）在屏幕上绘图。

海龟绘图（Turtle
Graphics）后来被移植到各种高级语言中，Python内置了turtle库，基本上100%复制了原始的Turtle
Graphics的所有功能。

我们来看一个指挥小海龟绘制一个长方形的简单代码：

# 导入turtle包的所有内容:

from turtle import *

# 设置笔刷宽度:

width(4)

# 前进:

forward(200)

# 右转90度:

right(90)

# 笔刷颜色:

pencolor(‘red’)

forward(100)

right(90)

pencolor(‘green’)

forward(200)

right(90)

pencolor(‘blue’)

forward(100)

right(90)

# 调用done()使得窗口等待被关闭，否则将立刻关闭窗口:

done()

在命令行运行上述代码，会自动弹出一个绘图窗口，然后绘制出一个长方形：

从程序代码可以看出，海龟绘图就是指挥海龟前进、转向，海龟移动的轨迹就是绘制的线条。要绘制一个长方形，只需要让海龟前进、右转90度，反复4次。

调用width()函数可以设置笔刷宽度，调用pencolor()函数可以设置颜色。更多操作请参考turtle库的说明。

绘图完成后，记得调用done()函数，让窗口进入消息循环，等待被关闭。否则，由于Python进程会立刻结束，将导致窗口被立刻关闭。

turtle包本身只是一个绘图库，但是配合Python代码，就可以绘制各种复杂的图形。例如，通过循环绘制5个五角星：

from turtle import *

def drawStar(x, y):

pu()

goto(x, y)

pd()

# set heading: 0

seth(0)

for i in range(5):

fd(40)

rt(144)

for x in range(0, 250, 50):

drawStar(x, 0)

done()

程序执行效果如下：

使用递归，可以绘制出非常复杂的图形。例如，下面的代码可以绘制一棵分型树：

from turtle import *

# 设置色彩模式是RGB:

colormode(255)

lt(90)

lv = 14

l = 120

s = 45

width(lv)

# 初始化RGB颜色:

r = 0

g = 0

b = 0

pencolor(r, g, b)

penup()

bk(l)

pendown()

fd(l)

def draw_tree(l, level):

global r, g, b

# save the current pen width

w = width()

# narrow the pen width

width(w * 3.0 / 4.0)

# set color:

r = r + 1

g = g + 2

b = b + 3

pencolor(r % 200, g % 200, b % 200)

l = 3.0 / 4.0 * l

lt(s)

fd(l)

if level < lv:

draw_tree(l, level + 1)

bk(l)

rt(2 * s)

fd(l)

if level < lv:

draw_tree(l, level + 1)

bk(l)

lt(s)

# restore the previous pen width

width(w)

speed(“fastest”)

draw_tree(l, 4)

done()

执行上述程序需要花费一定的时间，最后的效果如下：