不間斷 Python 挑戰 Day 24 - Turtle Graphics繪圖模組

畫布 (Canvas)

from turtle import Screen

screen = Screen()

screen.exitonclick()

背景顏色

以下三種方式可以設定畫布的背景顏色：

screen.bgcolor(顏色字串)

　　顏色字串可參考：https://www.tcl.tk/man/tcl8.4/TkCmd/colors.html 例如：

screen.bgcolor("green")

screen.bgcolor(hex code number)

　　hex code number可參考：https://en.wikipedia.org/wiki/Web_colors 例如：

screen.bgcolor("#008000")

screen.bgcolor(r, g, b)

　　其中r、g、b的範圍由screen.colormode(cmode)決定，預設為1，cmode可為1或255，r、g、b必須介於0到cmode之間，例如：

screen.colormode(255)

screen.bgcolor(0, 255, 0)

執行結果皆為設定畫布背景為綠色：

標題

screen.title(titlestring)

　　可改變畫布左上角的標題，例如：

screen.title("我的畫布")

視窗大小與位置

screen.setup(width=_CFG['width'], height=_CFG['height'], startx=_CFG['leftright'], starty=_CFG['topbottom'])

　　可設置畫布主視窗的大小與位置，width與height若為整數表示像素、若為浮點數則表示螢幕的占比；startx若為正數表示距離左邊緣多少像素、若為負數表示距離右邊緣多少像素；starty若為正數表示距離上邊緣多少像素、若為負數表示距離右下邊緣多少像素。

清除繪圖

screen.clear() screen.clearscreen()

　　可將畫布上的所有繪圖清除。

畫筆

from turtle import Turtle

turtle = Turtle()

前進、後退

turtle.forward(distance) turtle.fd(distance)

　　往原本的方向前進distance指定的距離(像素)。

turtle.back(distance) turtle.bk(distance) turtle.backward(distance)

　　後退distance指定的距離(像素)，不改變畫筆的朝向

以下範例讓畫筆前進100步再後退100步。

turtle.forward(100)

turtle.backward(100)

移至定點

turtle.goto(x, y=None) turtle.setpos(x, y=None) turtle.setposition(x, y=None)

　　將畫筆移動到座標(x, y)的地方，整個畫布以中心為原點(0, 0)，向右為x軸正向、向上為y軸正向，如以下範例建立一個600*600大小的畫布，把畫筆移動到(-200, 200)的位置。

screen.setup(600, 600)

turtle.goto(-200, 200)

turtle.setx(x)

　　將畫筆移動到指定的x座標。

turtle.sety(y)

　　將畫筆移動到指定的y座標。

如下例最後停止的位置和前例相同，但軌跡不同。

turtle.setx(-200)

turtle.sety(200)

回到原點

turtle.home()

　　回到畫布中心(0, 0)的位置。

速度

turtle.speed(speed=None)

　　設定畫筆移動的速度，範圍在0到10之間，除了0以外，數字愈大畫筆移動的速度愈快，也可以使用文字做為參數輸入，和數字的對應如下：

• “fastest”: 0
• “fast”: 10
• “normal”: 6
• “slow”: 3
• “slowest”: 1

提筆、下筆

turtle.penup() turtle.pu() turtle.up()

　　畫筆移動時不畫出軌跡。

turtle.pendown() turtle.pd() turtle.down()

　　畫筆移動時畫出軌跡。

先使用penup()方法，再移動至指定座標，過程中便不會畫出移動軌跡。

turtle.penup()

turtle.goto(-200, 200)

顯示、隱藏畫筆

turtle.showturtle() turtle.st()

　　顯示畫筆。

turtle.hideturtle() turtle.ht()

　　隱藏畫筆。

移動方向

turtle.right(angle) turtle.rt(angle)

　　右轉angle個單位，預設為角度，單位可由turtle.degrees()或turtle.radians()設定。

turtle.left(angle) turtle.lt(angle)

　　左轉angle個單位，預設為角度，單位可由turtle.degrees()或turtle.radians()設定。

turtle.setheading(to_angle) turtle.seth(to_angle)

　　轉至特定的角度。

至此為止，我們可以結合移動跟角度來畫出一些比較複雜的圖形。

turtle.penup()

turtle.goto(-100, 200)

turtle.pendown()

for side in range(3, 11):

　　angle = 360/side

　　for _ in range(side):

　　　　turtle.forward(100)

　　　　turtle.right(angle)

詢問位置、方向

turtle.position() turtle.pos()

　　詢問畫筆的(x, y)座標。

turtle.xcor()

　　詢問畫筆的x座標。

turtle.ycor()

　　詢問畫筆的y座標。

turtle.heading()

　　詢問畫筆的方向(角度)。

顏色

turtle.pencolor(*args)

turtle.pencolor(顏色字串) turtle.pencolor(hex code number) turtle.pencolor(r, g, b)

　　設定畫筆軌跡與畫筆外緣的顏色，設定方式和畫布的背景顏色相同，其中r、g、b的範圍由screen.colormode(cmode)決定。

turtle.fillcolor(*args)

turtle.fillcolor(顏色字串) turtle.fillcolor(hex code number) turtle.fillcolor(r, g, b)

設定畫筆軌跡圍出區域與畫筆內部的填充顏色，設定方式和畫布的背景顏色相同，其中r、g、b的範圍由screen.colormode(cmode)決定。

turtle.color(*args)

　　當輸入一個參數時，會同時設定pencolor和fillcolor；當輸入兩個參數時，第一個參數設定pencolor，第二個參數設定fillcolor。參數的設定方式和pencolor及fillcolor相同。

填充顏色

turtle.begin_fill() turtle.end_fill()

　　在開始繪製圖形的前後分別呼叫turtle.begin_fill()及turtle.end_fill()，在繪製結束後填充顏色到繪製區域內。

screen.colormode(255)

turtle.fillcolor(0, 255, 0)

turtle.penup()

turtle.goto(-50, 0)

turtle.pendown()

turtle.begin_fill()

for _ in range(5):

　　turtle.forward(100)

　　turtle.left(144)

turtle.end_fill()

寫字

turtle.write(arg, move=False, align='left', font=('Arial', 8, 'normal'))

　　畫布上面也可以寫文字，參數設定方式如下：

• arg – 文字內容。
• move – 設為True時，畫筆會移動到文字的右下角。
• align – 對齊方式，可為"left"(置左)、"center"(置中)或"right"(置右)。
• font – 以元組的形式設定字體(font)、字體大小(font size)、以及字型(font type)

turtle.write("Hello 你好！", move=False, align="center", font=("Arial", 20, "bold"))

畫筆形狀

turtle.shape(name=None)

　　目前為止我們看到的畫筆筆頭預設都是箭頭的形狀，也可以換成以下這些形狀："arrow"、"turtle"、"circle"、"square"、"triangle"、"classic"。

既然這個模組名稱叫Turtle graphics，怎麼可以沒有小烏龜呢？讓小烏龜跑起來吧！這個範例中建立了五個Turtle物件，分別有不同的顏色、位置，並由亂數每次隨機選擇一隻小烏龜往前跑10步，就像是一個烏龜賽跑的遊戲，看看誰會先跑到終點！

註1：程式在初始化Turtle物件時同時傳入參數將畫筆設為"Turtle"，並隱藏畫筆，使畫面上看不到畫筆設定的轉換及移動至定位的過程，增加視覺上的流暢度。

註2：程式中引入了time模組中的sleep()方法，讓程式執行過程中停頓所設定的秒數，以避免動作之間過於密集。

import random

import time

turtle_list = []

turtle_color_list = ["green", "blue", "red", "yellow", "purple"]

turtle_start_x = -280

turtle_start_y = -200

for player in range(5):

　　turtle = Turtle(shape="turtle", visible=False)

　　turtle.color(turtle_color_list[player])

　　turtle.penup()

　　turtle.goto(turtle_start_x, turtle_start_y)

　　turtle.showturtle()

　　turtle_list.append(turtle)

　　turtle_start_y += 100

time.sleep(1)

is_race_on = True

while is_race_on:

　　time.sleep(0.04)

　　player = random.randint(0, 4)

　　turtle_list[player].forward(10)

　　if turtle_list[player].xcor() > 260:

　　　　is_race_on = False

程式範例