一、需要用到的库
import turtle
import math
turtle库用于绘制图形,math库主要用于确定图形的方程
二、图形分析
整个图形由轮廓、眼睛、嘴巴、汗滴四部分组成。可以看见,轮廓是一个圆;眼睛的上半部分是一个半椭圆,下半部分是一个半圆;嘴巴的上半部分是一段圆弧,下半部分是一个半圆;汗滴可以看作一个240度的圆周以及端点处的两条切线组成。
在这里,我将整个轮廓的半径定为100个像素,定圆心为(0,0)。使用ppt中的标尺工具(在绘图工具条中)测量出各部分的比例,计算出长度,确定坐标,开始绘制。在这里就不展示我的测量结果了(写得很乱),反正在代码中都有体现,大家可以自行测量。
三、绘制代码分析
首先,总体图形的大小大概在200×200左右,所以将画布的大小设置为400×400
turtle.setup(400, 400)
3.1 轮廓的绘制
轮廓就是一个圆,没什么好说的,turtle中的circle()函数可以用来画圆。值得注意的是,circle函数画圆是从圆的最下方开始画,所以我们先将圆心设置为(0,0):
# 将圆心设置为(0,0)
turtle.penup()
turtle.sety(-100)
turtle.pendown()
然后就可以开始画圆了 :这里需要主要的是填充图案要以begin_fill()函数开始,以end_fill()函数结尾
# 画一个黄色的圆形
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('yellow')
turtle.circle(100)
turtle.end_fill()
画出的圆结果如下图:
3.2 眼睛的绘制
前面说过,眼睛的上半部分是椭圆,所以要画眼睛,就得解决画椭圆。
由小学二年级的数学,我们知道,椭圆的参数方程为:
所以,要画椭圆,我们得知道圆心坐标(x,y)、长短半轴长度a,b,在Python中,我选择画一个扁的n边形,只要n足够大,就能形成一个椭圆,所以还需要知道边数n,有了这五个参数,我们首先定义一个画半个椭圆的函数。边数暂时设为500,如有需要可以加大(此处将起始点的坐标设置为(x,y),很容易得到圆心坐标就是(x-a,y)):
def half_ellipse(a, b, x, y, n=500):
"""
绘制半个椭圆函数
:param a: 长半轴长度
:param b: 短半轴长度
:param n: 边的数目 -- n越大,越趋近于椭圆
:param x:起始绘制点的横坐标
:param y:起始绘制点的纵坐标
"""
然后,将画笔调整至开始绘制半椭圆的位置:
turtle.penup()
turtle.setpos(x, y) # 初始点的位置
turtle.pendown()
按照椭圆的参数方程开始画:
for i in range(n): # 画扁的n边形。当n --> 无穷大,所画出的图形即为椭圆
radian = 2 * math.pi / n # 将2pi弧度分成n份,每份为radian
theta = (i + 1) * radian # 每次弧度增加radian
next_point = (a * math.cos(theta) + x - a, b * math.sin(theta) + y)
turtle.setpos(next_point)
到一半的时候就停止:
if i == n / 2:
break
总的绘制半椭圆函数代码如下:
def half_ellipse(a, b, x, y, n=500):
"""
绘制半个椭圆函数
:param a: 长半轴长度
:param b: 短半轴长度
:param n: 边的数目 -- n越大,越趋近于椭圆
:param x:起始绘制点的横坐标
:param y:起始绘制点的纵坐标
"""
turtle.penup()
turtle.setpos(x, y) # 初始点的位置
turtle.pendown()
for i in range(n): # 画扁的n边形。当n --> 无穷大,所画出的图形即为椭圆
radian = 2 * math.pi / n # 将2pi弧度分成n份,每份为radian
theta = (i + 1) * radian # 每次弧度增加radian
next_point = (a * math.cos(theta) + x - a, b * math.sin(theta) + y)
turtle.setpos(next_point)
if i == n / 2:
break
解决了绘制椭圆的问题之后,就可以开始绘制眼睛了,上方是一个椭圆,下方是一个圆,调整好参数后很容易就可以画出来:
# 开始画眼睛
# 左眼
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('brown')
half_ellipse(15, 35, -12.5, 7.5)
turtle.seth(-90)
turtle.circle(15, -180)
turtle.end_fill()
画右眼道理也相同,见源代码。画出来的结果如下图:
3.3 嘴巴的绘制
嘴巴其实是最难画的,因为嘴巴的下半部分很容易,是一个半圆,但是上半部分就很难获得参数了,在ppt中,我用一个圆形去拟合,最终得出了上半部分是一个半径为210像素,圆心角为36度的圆弧。
所以,只需绘制这两段圆弧然后用棕色填充即可:
# 开始画嘴巴
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('brown')
turtle.penup()
turtle.setpos(-65, -5)
turtle.pendown()
turtle.seth(-90)
turtle.circle(65, 180)
turtle.seth(18)
turtle.circle(210, -36)
turtle.end_fill()
画出来的结果如下图,是不是有内味了?
3.4 汗滴的绘制
汗滴很简单,就是一个240度的圆弧加上两条切线,很容易就能画出来,代码如下:
# 开始画流汗
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('blue')
turtle.penup()
turtle.setpos(70, 55)
turtle.pendown()
turtle.seth(-120)
turtle.circle(22.5, 240)
turtle.forward(22.5 * math.sqrt(3))
turtle.seth(-120)
turtle.forward(22.5 * math.sqrt(3))
turtle.end_fill()
这样,一个流汗黄豆基本上画完了,最后,隐藏画笔,再使画布悬停。值得注意的是,在pycharm中,要加上turtle.done()这行代码才能使画布悬停,而直接使用Python的IDLE的话,无需这行代码就能自动悬停
turtle.hideturtle()
turtle.done()
最终的效果如下图,不能说很相似,只能说一模一样
四、感想感悟
最近状态真的有些不好,接二连三的大作业,各种编程,人已经是晕晕乎乎的了,怎么会有一门课分为两门早八啊!!!四学分的概率论,两节早八,笑死,根本起不来。还有这个概率论老师,我是真的无语了,一节课点两次名,不想给平时分就直说嘛,我寻思着,一门课难道不是以学到知识为目的吗?看考试成绩不就行了,点啥名啊?于是我有感而发,写下了这段代码,字里行间都充满着无语,我是真的无语了。不过码完这篇文章后,心情舒畅多了,看来吐槽是真的有用。
五、源代码
最后把绘制流汗黄豆的代码整合成了一个函数,很多地方做得不好,有意见或者建议,欢迎来与我讨论。
import turtle
import math
def half_ellipse(a, b, x, y, n=500):
"""
绘制半个椭圆函数
:param a: 长半轴长度
:param b: 短半轴长度
:param n: 边的数目 -- n越大,越趋近于椭圆
:param x:起始绘制点的横坐标
:param y:起始绘制点的纵坐标
"""
turtle.penup()
turtle.setpos(x, y) # 初始点的位置
turtle.pendown()
for i in range(n): # 画扁的n边形。当n --> 无穷大,所画出的图形即为椭圆
radian = 2 * math.pi / n # 将2pi弧度分成n份,每份为radian
theta = (i + 1) * radian # 每次弧度增加radian
next_point = (a * math.cos(theta) + x - a, b * math.sin(theta) + y)
turtle.setpos(next_point)
if i == n / 2:
break
def draw_liuhanhuangdou():
turtle.setup(400, 400)
# 将圆心设置为(0,0)
turtle.penup()
turtle.sety(-100)
turtle.pendown()
# 画一个黄色的圆形
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('yellow')
turtle.circle(100)
turtle.end_fill()
# 开始画眼睛
# 左眼
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('brown')
half_ellipse(15, 35, -12.5, 7.5)
turtle.seth(-90)
turtle.circle(15, -180)
turtle.end_fill()
# 右眼
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('brown')
half_ellipse(15, 35, 42.5, 7.5)
turtle.seth(-90)
turtle.circle(15, -180)
turtle.end_fill()
# 开始画嘴巴
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('brown')
turtle.penup()
turtle.setpos(-65, -5)
turtle.pendown()
turtle.seth(-90)
turtle.circle(65, 180)
turtle.seth(18)
turtle.circle(210, -36)
turtle.end_fill()
# 开始画流汗
turtle.begin_fill()
turtle.fillcolor('blue')
turtle.penup()
turtle.setpos(70, 55)
turtle.pendown()
turtle.seth(-120)
turtle.circle(22.5, 240)
turtle.forward(22.5 * math.sqrt(3))
turtle.seth(-120)
turtle.forward(22.5 * math.sqrt(3))
turtle.end_fill()
# 隐藏画笔,并使幕布悬停
turtle.hideturtle()
turtle.done()
def main():
draw_liuhanhuangdou()
if __name__ == '__main__':
main()