前言
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今年是牛年,祝大家新年牛气冲天!嗨皮牛Year!
前几天在百度图片里下载了一张金牛的图片,就是封面的这张。想着用Python标准库turtle肯定可以画出这张图,所以说干就干,花两天时间实现了。
画图虽然不是Python的主要功能,但绘制这头金牛还是展示了Python无所不能的强大属性。接下来介绍实现的过程。
图片分析
初看图片,深红色的背景下,一头金光闪闪的金牛。简单分析,图形主要分为两大部分,外面的圆环和内部的金牛。
圆环由同心圆和折线形的圆盘构成,同心圆直接画圆就可以,折线形的圆盘是旋转对称的,每一个部分由圆弧和半径方向的线组成,一共有26个相同的部分,计算出每个部分的弧形比例即可依次绘制。
金牛图形是不规则的,里面有很多不同弧度和不同长度的不规则曲线,控制画笔边前进边旋转,每次前进不同的距离和旋转不同的角度,可以绘制出这些曲线。里面的图案,如五瓣花就是用这种方式完成。
对图形有了基本的了解,就看turtle中有哪些方法可以用于实现这些操作了。
用到的Turtle方法介绍
turtle是Python的标准库,直接导入即可使用。
from turtle import *
1. 画布设置
setup(width, height, x, y): 设置窗口大小和窗口左上角在屏幕中的位置。
title(): 设置窗口的标题。
screensize(width, height, color): 设置画布大小,背景颜色。
done(): 绘图结束后,不自动关闭窗口。
2. 画笔设置
pencolor(color): 设置画笔颜色。
penup(): 提起画笔,提起后移动画笔不会留下痕迹。
pendown(): 落下画笔,开始绘图前先将画笔落下。
speed(int): 设置画笔的速度,传入1~10的数字,1最慢,10最快。传入其他值会更快,但是没有鼠标移动的动画效果。
setx(value): 设置画笔的x轴坐标。
sety(value): 设置画笔的y轴坐标。
towards(x, y): 设置画笔指向的点。
setheading(): 设置画笔的方向。与towards()配合可以设置画笔指向某个点,如setheading(towards(0, 0))可以设置画笔指向原点。
3. 画笔操作
circle(radius[, extent=arc]): 画一个圆,传入圆的半径,根据画笔的方向控制圆心的位置,圆心与画笔的方向垂直。传入弧度值可以画出指定弧度的圆弧。
left(angle): 画笔左转,传入任意一个目标角度。
right(angle): 画笔右转。
forward(distance): 画笔前进一段距离。
backward(distance): 画笔后退一段距离。
goto(x, y): 移动画笔到指定坐标。
4. 颜色填充
begin_fill(): 开始填充。
fillcolor(color): 设置图形中填充的颜色。
end_fill(): 结束填充。
有了这些方法,就可以实现金牛图中的各种图案了。如画五瓣花轮廓的代码如下:
def draw_flower(a, color):
pencolor('red')
begin_fill()
for j in range(5):
for i in range(40):
if 0 <= i < 20:
a = a - 0.08
else:
a = a + 0.08
forward(a)
left(6)
right(168)
fillcolor(color)
end_fill()
实现举例
我的绘图顺序是从外到内,这样较小的图形会置于较大的图形之上,填充的颜色不会被遮挡。
最开始绘制的是外围的同心圆。先penup()提起画笔,sety()将画笔从圆心向下移动半径的距离,然后调整画笔方向,pendown()落下画笔,circle()画圆。
整个过程分了很多张截图,为了避免篇幅过长,就不全部放了。再放一张最后画眼睛的动图,可以参照上面同心圆的方式拆分步骤。
其他的图案,如果会相互覆盖,要先画大的图形,再画小的图形。如果不会相互覆盖,顺序可以随意调整。
总结
对比原图和turtle绘制的图形,整体上还是很像的,但部分细节并没有完全还原。因为没有原图的任何参数,绘制过程中全靠目测(像素尺子),很难避免误差,再花一些时间调试应该可以更像。
附代码:
https://github.com/bigtigeryo/gold-cow