(python趣味教程)(python趣味教程)

在上一章中，我们用海龟绘图绘制了机器猫的卡通图像。在本章中，我们介绍如何用海龟绘图来绘制小朋友们喜欢的另一个卡通形象——小猪佩奇。

1　程序分析

我们先来看一下小猪佩奇的样子，如图1所示。

图1

观察这个图像可以发现，小猪佩奇基本是由各种曲线构成的。她的鼻子是个椭圆。头是几条弧线连接而成，耳朵也是由几条弧线构成的。眼睛是大圆套小圆。腮是一个实心圆。嘴巴就是一条弧线。然后就是身体，左边和右边两条曲线，下面是一条直线。胳膊可以通过直线表示，手指用曲线表示。我们还可以用两条竖线表示左腿和右腿，用两条横线表示脚。最后用3条弧线画出带卷的小尾巴。

我们还是使用自定义函数，按照小猪佩奇的部位来定义各个绘制函数：nose（鼻子）、head（头）、ears（耳朵）、eyes（眼睛）、cheek（腮）、mouth（嘴巴）、body（身体）、hands（手）、foot（脚）和tail（尾巴）。函数的名字就表明了该函数负责绘制的身体部位。

2　绘制弧线和椭圆

可以看到很多部位都是用弧线画出来的。我们在第12章介绍circle()函数时曾提到过，这个函数有3个参数，分别是radius（半径）、extent（弧度）和steps（做半径为radius的圆的内切正多边形），其中后面两个参数是可选的。

之前我们都是用circle()函数画圆，所以要么只给这个函数传递一个参数，要么在传递第2个参数的时候将其设置为360。如果用circle()函数画弧线，那就要为第2个参数指定相应的弧度。

我们通过一个简单的示例，来看看如何画弧线，代码请参见ch14\1.py。

import turtleturtle.pencolor("red")turtle.setheading(-80)turtle.circle(100,120)

执行结果如下所示，在窗口中画出了一个条红色弧线，如图2所示。

图2

因为turtle中并没有直接画椭圆的函数，所以我们要换一个思路。如果我们想利用一个正多边形来模拟圆的话，当边足够多的时候，就可以模拟出一个非常接近的圆。例如，正120边形，看上去就很接近圆了。我们来试着做一做，代码请参见ch14\2.py。

import turtle turtle.pendown()for j in range(120): # 重复执行120次 turtle.forward(5) # 移动5个像素 turtle.left(3) # 左转3度turtle.penup()

我们执行一个循环120次，每次循环中移动5个像素，然后左转3度。这样完成循环后，正好左转了360度，回到了最初的位置。执行过程中，在窗口中，我们会看到光标从初始位置出发，按逆时针方向画出了一个近似的圆，如图3所示。

图3

如果修改forward()中的参数，还可以画出不同半径的圆。这样就给了我们更大的自由度。在角度范围内，通过修改forward()中的参数来影响画弧的速度。我们还是画120个弧线，但是这次通过if-else条件语句，在前30步让画弧的速度由慢到快，接下来的30步速度由快到慢，此后的30步让画弧的速度再次由慢到快，最后的30步速度又由快到慢，这样不匀速的画法，就可以形成一个椭圆。我们来试着做一做，代码请参见ch14\3.py。

import turtle turtle.pendown()segment=1for i in range(120): if 0<=i<30 or 60<=i<90: segment= segment+0.2 turtle.left(3) turtle.forward(segment) else: segment= segment-0.2 turtle.left(3) turtle.forward(segment)

运行这段代码，可以看到turtle画出了一个椭圆，如图4所示。

图4

3　导入turtle模块

从这里开始，我们要介绍如何绘制小猪佩奇，完整代码请参见ch14\4.py。

还是和上一章中提到的情况相同，要使用海龟绘图，我们需要先导入turtle模块。我们还是采用第11章介绍的导入模块的第2种方法：

from turtle import *

这样就可以导入turtle模块中所有的方法和变量，然后就可以直接调用方法了，而不需要再添加“turtle.”前缀。

4　绘制程序

4.1　设置画布和画笔

首先，我们定义一个setting()函数，用它来设置画布和画笔。setting()函数的代码如下所示。

def setting(): setup(800,500) pensize(4) hideturtle() colormode(255) speed(10)

setting()函数主要做一些绘制前的设置和准备工作。它先将画布设置为800像素宽和500像素高的大小。然后设置画笔的大小为4，隐藏小海龟图标。调用colormode(255)设置RGB色彩值范围为0～255。调用speed(10) 将画笔速度设置为10。

(python科研基础教程)(python科研基础教程)

4.2　nose()函数

接下来，我们先定义绘制鼻子的函数，该函数的代码如下所示。

def nose(): penup() goto(-100,100) setheading(-30) color((255,155,192),"pink") #画笔色是浅粉，填充色是粉色 pendown() begin_fill() #绘制一个椭圆作为鼻子的轮廓 segment=0.4 for i in range(120): if 0<=i<30 or 60<=i<90: segment= segment+0.08 #加速 left(3) #向左转3度 forward(segment) #画直线 else: segment= segment-0.08 #减速 left(3) #向左转3度 forward(segment) #画直线 end_fill() #左鼻孔 penup() setheading(90) forward(25) setheading(0) forward(10) color((255,155,192),(160,82,45)) #画笔色是浅粉，填充色是黄土赭色 pendown() begin_fill() circle(5) end_fill() #右鼻孔 penup() setheading(0) forward(20) pendown() begin_fill() circle(5) end_fill()

首先调用penup()函数拿起画笔，避免在画布上留下痕迹。然后调用goto()函数将画笔定位到指定坐标。调用setheading()设置画笔启动时运动的方向。然后调用color()函数，将画笔的颜色设置为浅粉色，将填充的颜色也设置为粉色，这是佩奇的标志性的颜色。然后调用pendown()函数，落下画笔，现在画笔的任何移动都会留下轨迹。接下来，我们绘制了一个椭圆，绘制方法在2节已经介绍过，这里不再详述。这样鼻子的轮廓就绘制完成了。

下面我们来绘制佩奇的鼻孔。还是拿起画笔，将画笔定位到指定坐标，设置启动时运动的方向，指定画笔颜色和填充颜色，落下画笔。然后画一个圆。这样就画好了左鼻孔，右鼻孔的代码也类似，这里就不再赘述。调用这个函数，看一下绘制效果，如图5所示。

图5

4.3　head()函数

接下来我们定义head()函数，它用来绘制头部。head()函数的代码如下所示。

def head(): penup() goto(-69,167) pendown() color((255,155,192),"pink") begin_fill() setheading(180) circle(300,-30) circle(100,-60) circle(80,-100) circle(150,-20) circle(60,-95) setheading(161) circle(-300,15) #勾画出右半个鼻子的轮廓，避免填充时覆盖掉 penup() goto(-100,100) pendown() setheading(-30) segment=0.4 for i in range(60): if 0<=i<30 or 60<=i<90: segment= segment+0.08 left(3) forward(segment) else: segment= segment-0.08 left(3) forward(segment) end_fill()

拿起画笔，将画笔定位到指定坐标，落下画笔。指定画笔颜色和填充颜色。调用begin_fill()函数开始填充。设置启动时运动的方向，然后通过绘制几条弧线把头绘制出来。

(python3简明教程网站)(python3教程资源)

接下来，又重新拿起画笔，将画笔定位到(−100,100)，这是画鼻子时的位置。然后勾画出右半个鼻子的轮廓，也就是半个椭圆。这样做是为了避免填充头的时候把鼻子覆盖掉。最后调用end_fill()函数结束填充。

调用这个函数，看一下其绘制效果，如图6所示。

图6

4.4　ears()函数

接下来我们定义ears()函数，用来绘制耳朵。ears()函数的代码如下所示。

def ears(): color((255,155,192),"pink") #左耳朵 penup() goto(0,160) pendown() begin_fill() setheading(100) circle(-50,50) circle(-10,120) circle(-50,54) end_fill() #右耳朵 penup() setheading(90) forward(-12) setheading(0) forward(30) pendown() begin_fill() setheading(100) circle(-50,50) circle(-10,120) circle(-50,56) end_fill()

代码和前面类似，这里不再赘述。调用这个ears()函数，看一下其绘制效果，如图7所示。

图7

4.5　eyes()函数

接下来我们定义eyes()函数，用来绘制眼睛。eyes()函数的代码如下所示。

def eyes(): #左眼眶 color((255,155,192),"white") penup() setheading(90) forward(-20) setheading(0) forward(-95) pendown() begin_fill() circle(15) end_fill() #左眼珠 color("black") penup() setheading(90) forward(12) setheading(0) forward(-3) pendown() begin_fill() circle(3) end_fill() #右眼框 color((255,155,192),"white") penup() setheading(90) forward(-25) setheading(0) forward(40) pendown() begin_fill() circle(15) end_fill() #右眼珠 color("black") penup() setheading(90) forward(12) setheading(0) forward(-3) pendown() begin_fill() circle(3) end_fill()

调用这个函数，看看绘制效果，如图8所示。

图8

4.6　cheek()函数

接下来，我们定义cheek()函数，它绘制一个红色的圆，用来表示腮红。cheek()函数代码如下所示。

def cheek(): penup() goto(80,10) setheading(0) color((255,155,192)) pendown() begin_fill() circle(30) end_fill()

调用这个函数，看一下其绘制效果，如图9所示。

图9

4.7　mouth()函数

接下来我们定义mouth()函数，就是绘制一个红色弧线，用来表示嘴巴。mouth函数的代码如下所示。

def mouth(): penup() goto(-20,30) color(239,69,19) pendown() setheading(-80) circle(35,120)

调用这个函数，看一下绘制效果，如图10所示。

图10

4.8　body()函数

接下来，我们定义body()函数，用来绘制身体。body()函数的代码如下所示。

def body(): color("red",(255,99,71)) #身体左边的曲线 penup() goto(-32,-8) pendown() begin_fill() setheading(-130) circle(100,10) circle(300,30) #身体底边 setheading(0) forward(230) #身体右边的曲线 setheading(90) circle(300,30) circle(100,3) color((255,155,192),(255,100,100)) #把脸上的下巴颏画出来，避免填充时覆盖掉 setheading(-135) circle(-80,63) circle(-150,24) end_fill()

调用这个函数，看一下绘制效果，如图11所示。

图11

4.9　hands()函数

接下来，我们定义hands()函数用来绘制手。hands()函数的代码如下所示。

def hands(): color((255,155,192)) # 左手的中间手指 penup() goto(-56,-45) pendown() setheading(-160) circle(300,15) #通过一个弧形表示左手另外两根手指 penup() setheading(90) forward(15) setheading(0) pendown() setheading(-10) circle(-20,90) # 右手的中间手指 penup() setheading(90) forward(30) setheading(0) forward(237) pendown() setheading(-20) circle(-300,15) #通过一个弧形表示另外两根手指 penup() setheading(90) forward(20) setheading(0) pendown() setheading(-170) circle(20,90)

调用这个函数，看看绘制效果，如图12所示。

图12

4.10　feet()函数

接下来，我们定义feet()函数，用来绘制脚。feet()函数的代码如下所示。

def feet(): #左腿 pensize(10) color((240,128,128)) penup() goto(2,-177) pendown() setheading(-90) forward(40) setheading(-180) #左脚 color("black") pensize(15) forward(20) #右腿 pensize(10) color((240,128,128)) penup() setheading(90) forward(40) setheading(0) forward(90) pendown() setheading(-90) forward(40) setheading(-180) #右脚 color("black") pensize(15) forward(20)

为了简单起见，我们就用直线来表示腿和脚，调用这个函数，看一下绘制效果，如图13所示。

图13

4.11　tail()函数

这里定义了tail()函数，用来绘制尾巴。tail()函数的代码如下所示。

def tail(): pensize(4) color((255,155,192)) penup() goto(148,-155) pendown() setheading(0) #打卷的尾巴 circle(70,20) circle(10,330) circle(70,30)

调用这个函数，来看一下效果，如图14所示。

图14

到这里，我们的小猪佩奇就绘制完成了，看上去是不是和图1很像呢？

5　小结

在本章中，我们使用海龟绘图绘制了一个小猪佩奇的形象，进一步加深读者对海龟绘图的了解和掌握。读者也可以尝试使用海龟绘图绘制自己喜欢的其他图案。

本文摘自《Python少儿趣味编程》，还可以在本书中学习绘制海龟，机器猫哟！快来带领孩子从零开始学Python吧。

本书是少儿学习Python编程的趣味指南，全书共17章，按照由简到难、逐步深入的方式组织各章内容。本书从认识Python开始，首先介绍了Python的安装和IDLE的使用，然后依次介绍了变量、数字和字符串、列表、元组和字典、布尔类型等数据类型，以及条件、循环、异常和注释、函数、面向对象编程、文件操作等基础知识，并且通过实际案例讲解了海龟绘图、Pygame基础和游戏编程，以及Python在自然语言处理方面的应用。

本书精心选取内容，注重难易适度和趣味性，语言通俗易懂，代码示例丰富。在多章的末尾，还给出了一些练习题并给出了解答。本书适合想要学习Python编程基础的少儿（尤其是10岁以上的孩子）及想要教孩子学习编程的家长阅读，也适合少儿编程培训班的老师用作少儿编程培训的教材