Как нарисовать круг в питоне
Перейти к содержимому

Как нарисовать круг в питоне

  • автор:

Как построить круги в Matplotlib (с примерами)

Как построить круги в Matplotlib (с примерами)

Вы можете быстро добавить круги на график в Matplotlib с помощью функции Circle() , которая использует следующий синтаксис:

matplotlib.patches.Circle (ху, радиус = 5)

  • xy: координаты (x, y) окружности.
  • радиус: Радиус круга. По умолчанию 5.

В этом руководстве показано несколько примеров использования этой функции на практике:

Пример 1: создание одного круга

В следующем коде показано, как создать один круг на графике Matplotlib, расположенном в координатах (x, y) (10,10):

import matplotlib.pyplot as plt #set axis limits of plot (x=0 to 20, y=0 to 20) plt.axis([0, 20, 0, 20]) #create circle with (x, y) coordinates at (10, 10) c=plt.Circle ((10, 10)) #add circle to plot (gca means "get current axis") plt.gca ().add_artist (c) 

Круг в matplotlib

По умолчанию одна ось графика Matplotlib обычно отображает больше пикселей на единицу данных. Чтобы круг выглядел как круг, а не как эллипс, вам нужно использовать аргумент plt.axis(«equal») следующим образом:

import matplotlib.pyplot as plt #set axis limits of plot (x=0 to 20, y=0 to 20) plt.axis([0, 20, 0, 20]) plt.axis (" equal ") #create circle with (x, y) coordinates at (10, 10) c=plt.Circle ((10, 10)) #add circle to plot (gca means "get current axis") plt.gca ().add_artist (c) 

Круг matplotlib

Пример 2. Создание нескольких кругов

Следующий код показывает, как создать несколько кругов на графике Matplotlib:

import matplotlib.pyplot as plt #set axis limits of plot (x=0 to 20, y=0 to 20) plt.axis([0, 20, 0, 20]) plt.axis (" equal ") #define circles c1=plt.Circle ((5, 5), radius= 1 ) c2=plt.Circle ((10, 10), radius= 2 ) c3=plt.Circle ((15, 13), radius= 3 ) #add circles to plot plt.gca ().add_artist (c1) plt.gca ().add_artist (c2) plt.gca ().add_artist (c3) 

Несколько кругов в Matplotlib

Пример 3: изменение внешнего вида круга

Вы можете использовать следующие аргументы, чтобы изменить внешний вид круга в Matplotlib:

  • радиус: укажите радиус круга
  • цвет: укажите цвет круга
  • альфа: указать прозрачность круга

В следующем коде показан пример одновременного использования нескольких таких аргументов:

import matplotlib.pyplot as plt #set axis limits of plot (x=0 to 20, y=0 to 20) plt.axis([0, 20, 0, 20]) plt.axis (" equal ") #create circle with (x, y) coordinates at (10, 10) c=plt.Circle ((10, 10), radius= 2 , color='red', alpha= .3 ) #add circle to plot (gca means "get current axis") plt.gca ().add_artist (c) 

Круг с альфой в Matplotlib

Обратите внимание, что вы также можете использовать пользовательские шестнадцатеричные коды цветов, чтобы указать цвет кругов.

«Черепашья графика» при помощи turtle, рисование при помощи алгоритма

Черепашья графика, turtle – принцип организации библиотеки графического вывода, построенный на метафоре Черепахи, воображаемого роботоподобного устройства, которое перемещается по экрану или бумаге и поворачивается в заданных направлениях, при этом оставляя (или, по выбору, не оставляя) за собой нарисованный след заданного цвета и ширины.

Проще: черепашка ползает по экрану и рисует. Мы управляем черепашкой на плоскости при помощи программы.

Начало работы. Движения

В первой строке необходимо добавить:

import turtle

Мы командуем черепашкой простыми словами на английском языке. left, right – поворот налево и направо, forward и backward – движение вперед и назад. В программе каждое действие – вызов функции из модуля turtle. Простая программа:

import turtle turtle.right(90) turtle.forward(100) turtle.left(90) turtle.backward(100) 

Что произошло:

  • Поворот направо на 90 градусов
  • Движение вперед на 100 шагов (пикселей)
  • Поворот налево на 90 градусов
  • Движение назад на 100 шагов

Не похоже на черепашку, это ползающая стрелка! Исправим это:

import turtle turtle.shape("turtle") turtle.fd(100) turtle.exitonclick() 

Отлично! Теперь это черепашка, пусть и монохромная. Дополнительно, функция exitonclick() позволяет закрыть окно и завершить выполнение программы кликом мышкой по окну.
А еще можно использовать сокращенные названия функций: fd(100) вместо forward(100), rt вместо right, lt вместо left, bk вместо backward.

Геометрические фигуры

Рисуем простые геометрические фигуры:

  • Прямая: просто движение вперед
  • Квадрат: вперед, поворот на 90 градусов и так 4 раза. Повторение команд – значит, можно выполнить их в цикле for!
  • Пятиконечная звезда: вперед, поворот на 144 градусов и так 5 раз.

Если мы хотим выполнить инструкции n раз, мы пишем их в цикле

for i in range(n):

Далее идут инструкции с отступом в 4 пробела. Код с отступами – тело цикла. Когда цикл завершается, отступы больше не ставятся.

Рисуем квадрат:

import turtle square = turtle.Turtle() square.shape("turtle") for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) turtle.exitonclick() 

Скучно рисовать одинокие фигуры. Поэтому мы приготовились рисовать сразу несколько и теперь создаем отдельный экземпляр класса Turtle для каждой фигуры. Так мы можем менять цвет линии и другие параметры отдельно для каждой фигуры. Потом, когда мы захотим дорисовать или изменить параметры фигуры, у нее будут сохранены старые параметры. Их не надо будет устанавливать заново, как это было бы без отдельных экземпляров класса для каждой фигуры.

Звезда рисуется также:

Самостоятельно:

  1. Нарисуйте пятиконечную звезду (угол поворота 144 градуса).
  2. Квадрат и звезду в одной программе, на одном графическом поле, но с разными экземплярами класса Turtle.
  3. Восьмиконечную звезду (угол поворота 135 градусов).
  4. Фигуру из анимации в начале страницы.

Решения

Квадрат и звезда

import turtle square = turtle.Turtle() for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) starf = turtle.Turtle() for i in range(5): starf.forward(100) starf.right(144) turtle.exitonclick() 

8-конечная звезда

import turtle star = turtle.Turtle() star.hideturtle() for i in range(8): star.forward(100) star.right(135) turtle.exitonclick() 

9-конечная звезда

import turtle nineang = turtle.Turtle() for i in range(9): nineang.forward(100) nineang.left(140) nineang.forward(100) nineang.right(100) turtle.exitonclick() 

Изменяем параметры во время движения

При отрисовке простых фигур черепашка возвращалась в исходную точку, и программа останавливалась, ожидая, когда будет закрыто окно. Если в цикле продолжить рисовать по прежним инструкциям, фигура будет нарисована заново по уже нарисованным контурам. А если ввести дополнительный угол поворота?

import turtle square = turtle.Turtle() square.shape("turtle") square.color('red', 'green') square.begin_fill() for j in range(3): square.left(20) for i in range(4): square.forward(100) square.left(90) square.end_fill() turtle.exitonclick() 

Мы также добавили:

  • color(‘red’, ‘green’) определяет цвет линии и цвет заполнения. Черепашка теперь зеленая!
  • begin_fill() и end_fill() обозначают начало и конец заполнения

Больше программирования!

Напишем обобщенную программу рисования выпуклых равносторонних многоугольников. num_sides – количество граней, side_length – длина грани, angle – угол поворота.

import turtle polygon = turtle.Turtle() num_sides = 6 side_length = 100 angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): polygon.forward(side_length) polygon.right(angle) turtle.exitonclick() 

Что будет, если на каждом шаге увеличивать длину пути? В первый день 10 шагов, во второй – 20, далее 30, 40 и так до 200:

import turtle spiral = turtle.Turtle() for i in range(20): spiral.forward(i * 10) spiral.right(144) turtle.exitonclick() 

Координаты на плоскости

Положение на плоскости определяется двумя числами, x и y:

Черепашку в программе можно перемещать функцией goto(x, y). x и y – числа, или переменные. goto(0, 0) переместит черепашку в начало координат.

import turtle spiral = turtle.Turtle() for i in range(20): spiral.fd(i * 10) spiral.rt(144) spiral.goto(0,0) turtle.exitonclick() 

Вместо звезды-спирали мы получили 5 линий, расходящихся из точки начала координат.

Круг и точка

Не хватает плавных изгибов? На помощь приходят функции dot() и circle():

import turtle turtle.title("Turtle Drawing") circle = turtle.Turtle() circle.shape("turtle") circle.pensize(5) circle.pencolor("cyan") circle.dot(20) circle.penup() circle.goto(0, -100) circle.pendown() circle.circle(100) turtle.exitonclick() 

  • изменили заголовок окна функцией title(),
  • установили толщину линии – pensize(),
  • установили цвет линии – pencolor(),
  • Подняли черепашку перед перемещением – penup() и опустили после – pendown().

Самостоятельно:

  • Используя код из примеров и функцию goto(), нарисовать галерею из 5 или более многоугольников на одном поле. Использовать экземпляр класса turtle.Turtle().
  • Нарисованные многоугольники закрасить разными цветами. Пробуйте стандартные цвета или их шестнадцатеричное представление. Не забудьте кавычки вокруг названия или кода цвета!

Решения

  • У нас есть два варианта нарисовать несколько фигур: используя отдельные классы и не используя их. Рассмотрим оба варианта.
  • Без классов:
import turtle turtle.hideturtle() turtle.speed(10) turtle.color('red') turtle.begin_fill() for i in range(4): turtle.forward(100) turtle.right(90) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(200, 200) turtle.pendown() turtle.color('green') turtle.begin_fill() for i in range(5): turtle.forward(100) turtle.rt(144) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(-200, -200) turtle.pendown() turtle.color('blue') turtle.begin_fill() for i in range(8): turtle.forward(100) turtle.right(135) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(200, -200) turtle.pendown() turtle.color('cyan') turtle.begin_fill() for i in range(3): turtle.forward(100) turtle.lt(120) turtle.end_fill() turtle.penup() turtle.goto(-200, 200) turtle.pendown() turtle.color('magenta') turtle.begin_fill() for i in range(9): turtle.forward(30) turtle.right(140) turtle.forward(30) turtle.left(100) turtle.end_fill() turtle.exitonclick()
import turtle square = turtle.Turtle() square.hideturtle() square.color('red') square.speed(10) square.begin_fill() for i in range(4): square.forward(100) square.right(90) square.end_fill() square.penup()
import turtle def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.hideturtle() turtle.speed(10) prepare(0, 0, 'red') draw_polygon(3, 100) turtle.end_fill() prepare(200, 200, 'green') draw_polygon(4, 100) turtle.end_fill() prepare(-200, -200, 'blue') draw_polygon(5, 100) turtle.end_fill() prepare(200, -200, 'cyan') draw_polygon(6, 100) turtle.end_fill() prepare(-200, 200, 'magenta') draw_polygon(7, 100) turtle.end_fill() turtle.exitonclick()
import turtle def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.end_fill() turtle.hideturtle() turtle.speed(10) colors = ['red', 'green', 'blue', 'cyan', 'magenta'] xcoords = [0, 200, -200, 200, -200] ycoords = [0, 200, -200, -200, 200] for i in range(5): prepare(xcoords[i], ycoords[i], colors[i]) draw_polygon(i+3, 100) turtle.exitonclick()

Делаем фигуры равновеликими

Площадь квадрата со стороной 100 пикселей – 10 000 квадратных пикселей. Вычислим площади всех фигур со стороной 100 от треугольника до 7-угольника. Формула площади правильного многоугольника содержит тангенс, поэтому «поверим на слово» результату, зависимости количество углов (вершин) – площадь:

  • 3 – 4330.13
  • 4 – 10000
  • 5 – 17204.77
  • 6 – 25980.76
  • 7 – 36339.12

Изобразим ее на графике:

Получается, что площадь 7-угольника в 36339.12 / 4330.13 = 8.4 раза больше, чем площадь треугольника! Это очень заметно на рисунке:

Чтобы фигуры стали равновеликими, надо сделать длину грани вместо константы 100 – переменной, которая зависит от количества углов.

Как: приведем все площади к 10000. Для треугольника площадь увеличится на 10000 / 4330.13 = 2.31 раза. Для 7-угольника – уменьшится в 36339.12 / 10000 = 3.63 раз. Значит, стороны должны измениться в 1.52 и 0.52 раз соответственно, то есть, до 152 и 32.7 пикселей (снова «верим на слово»). Эту зависимость можно нащупать «на глаз», в чем и заключалось задание.

Наша программа без труда масштабируется до большего количества фигур:

Программа, в которой вычисляются точные значения:

import turtle from math import tan, sqrt, pi def prepare(x, y, color): turtle.penup() turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.color(color) turtle.begin_fill() def draw_polygon(num_sides, side_length): angle = 360.0 / num_sides for i in range(num_sides): turtle.forward(side_length) turtle.right(angle) turtle.end_fill() def calc_s(num_sides, side_length): return num_sides * side_length ** 2 / (4 * tan(pi/num_sides)) def calc_side(square): return sqrt(4 * square * tan(pi/num_sides) / num_sides) turtle.hideturtle() turtle.speed(10) colors = ['red', 'green', 'blue', 'cyan', 'magenta', 'black', 'yellow', 'pink', 'brown'] xcoords = [0, 150, -150, 150, -150, 270, -270, 270, -270] ycoords = [0, 150, -150, -150, 150, 270, -270, -270, 270] squares = [] numsides = [] for i in range(9): num_sides = i + 3 square = round(calc_s(num_sides, 100), 2) side_length = round(calc_side(10000), 3) squares.append(square) numsides.append(num_sides) print("Углов:", num_sides, "была площадь:", square, "стала длина грани:", side_length, "изменение в", round(side_length/100, 2), "раз") prepare(xcoords[i], ycoords[i], colors[i]) draw_polygon(num_sides, side_length) turtle.exitonclick() print("Список количество углов:", numsides, end="") print("Список площади:", squares)
Углов: 3 была площадь: 4330.13 стала длина грани: 151.967 изменение в 1.52 раз Углов: 4 была площадь: 10000.0 стала длина грани: 100.0 изменение в 1.0 раз Углов: 5 была площадь: 17204.77 стала длина грани: 76.239 изменение в 0.76 раз Углов: 6 была площадь: 25980.76 стала длина грани: 62.04 изменение в 0.62 раз Углов: 7 была площадь: 36339.12 стала длина грани: 52.458 изменение в 0.52 раз Углов: 8 была площадь: 48284.27 стала длина грани: 45.509 изменение в 0.46 раз Углов: 9 была площадь: 61818.24 стала длина грани: 40.22 изменение в 0.4 раз Углов: 10 была площадь: 76942.09 стала длина грани: 36.051 изменение в 0.36 раз Углов: 11 была площадь: 93656.4 стала длина грани: 32.676 изменение в 0.33 раз Список количество углов: [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] Список площади: [4330.13, 10000.0, 17204.77, 25980.76, 36339.12, 48284.27, 61818.24, 76942.09, 93656.4]

Как построить график (если кто захочет):

pip install matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt numsides = [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] squares = [4330.13, 10000.0, 17204.77, 25980.76, 36339.12, 48284.27, 61818.24, 76942.09, 93656.4] plt.plot(numsides, squares, 'or--') plt.xlabel('Количество углов') plt.ylabel('Площадь') plt.show()

Другие полезные функции:

  • turtle.setup(800, 400) устанавливает размеры окна в 800 на 400 пикселей
  • turtle.setworldcoordinates(0, 0, 800, 400) устанавливает начало координат в точку 800, 400
  • turtle.tracer(0, 0) отключает анимацию
  • setpos(x, y) устанавливает черепашку (курсор) в позицию с координатами (x, y)
  • seth(x) устанавливает направление в градусах. 0 – горизонтально направо (на восток), 90 – вверх (на север) и так далее
  • hideturtle() скрывает черепашку (или стрелку, курсор)
  • speed(x) изменяет скорость рисования. Например, speed(11) – почти моментальная отрисовка простых фигур
  • clear() очищает холст от нарисованного
  • reset() очищает холст и возвращает курсор в начало координат

Пример двух рисунков – экземпляров класса Turtle() – на одном полотне

import turtle turtle.title("Turtle Circles") circ = turtle.Turtle() circ.pencolor("purple") circ.fillcolor("orange") circ.shape("circle") circ.pensize(5) circ.speed(10) circ.fd(150) circ.begin_fill() circ.circle(90) circ.end_fill() n = 10 t = turtle.Turtle() while n  

Что произошло:

  1. Задали название окна,
  2. создали экземпляр класса Turtle под именем circ. Все изменения сохраняются для класса circ;
  3. цвет линии и заполняющий цвет,
  4. форму и размер курсора,
  5. установили 10-ю скорость
  6. продвинулись на 150 пикселей вперед от старта,
  7. начали заполнять фигуру цветом,
  8. нарисовали круг
  9. закончили заполнять цветом,
  1. Объявили переменную n и присвоили ей значение 10,
  2. создали новый экземпляр класса Turtle под именем t. У него нет настроек экземпляра класса circ!
  3. В цикле while: пока переменная n меньше или равна 50, рисовать круги радиусом n;
  4. после нарисованного круга увеличить переменную n на 10.
  5. Алгоритм рисования кругов прекратит рисовать круги после 4-го круга.

Итог: функции и классы на примере turtle

  • Функция – фрагмент программного кода, к которому можно обратиться по имени. Иногда функции бывают безымянными.
  • У функции есть входные и выходные параметры. Функция fd(150) – фрагмент программного кода, который двигает курсор вперед на заданное во входном значении количество пикселей (150). Выходного значения у функции fd() нет.
  • Когда функцию надо выполнить, после ее названия пишут круглые скобки. fd – просто название, ничего не происходит. fd(100) – функция выполняется с входным параметром 100. Обычно названия функций пишут с маленькой буквы.
  • Класс – программный шаблон для создания объектов, заготовка для чего-то, имеющего собственное состояние. Мы можем нарисовать прямоугольник и назвать его кнопкой, но это еще не кнопка, потому что у нее нет собственных свойств и поведения. Прямоугольник надо научить быть самостоятельной, отличной от других, кнопкой.
  • Turtle – класс, его имя пишется с большой буквы. через оператор присваивания = мы создаем экземпляр класса: circ = turtle.Turtle(). Turtle – класс (шаблон, трафарет, заготовка), circ – его экземпляр (рисунок, набор уникальных цветов, штрихов и свойств). На картинке выше видно, что экземпляр класса circ богат установленными свойствами, а экземпляр t обладает свойствами по умолчанию: тонкая черная линия, треугольный курсор.
  • Программирование с использованием классов и их экземпляров будем называть объектно-ориентированным программированием, ООП. объектно-ориентированный подход необходим при построении графического интерфейса пользователя, GUI.

Графический интерфейс средствами библиотеки turtle.

Нарисуем прямоугольник и сделаем его кнопкой: при нажатии кнопка исчезает и появляется круг:

import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Screen & Button") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(11,7) btn1.write("Push me", font=("Arial", 12, "normal")) def btnclick(x, y): if 0 

Что произошло:

  1. Задали название и размеры (500 на 500 пикселей) окна,
  2. Создали экземпляр класса btn1 и спрятали курсор (черепашку),
  3. Нарисовали прямоугольник 80 на 30;
  4. подняли перо и перешли на координаты (11, 7);
  5. написали Push me шрифтом Arial 12-го размера, нормальное начертание. Попробуйте вместо normal ключевые слова bold (полужирный), italic (наклонный);

Задаем поведение кнопки:

  • Функции turtle.listen() и turtle.onscreenclick() будут слушать (listen) и реагировать на клик по экрану (onscreenclick). Реакцией будет запуск функции btnclick(x, y)
  • Напишем btnclick(x, y). У нее 2 входных параметра – координаты точки, куда мы кликнули. Наша задача: если клик был по кнопке, спрятать ее и показать оранжевый круг
  • Мы помним: кнопка 80 на 30 пикселей от точки (0, 0). Значит, мы попали по кнопке, если x между 0 и 80 и y между 0 и 30. Условие попадания по кнопке: if 0
  • 1) Убираем кнопку: btn1.clear(), 2) создаем экземпляр класса ball = turtle.Turtle(), 3) устанавливаем ему нужные свойства.

Самостоятельно:

  • Нарисовать вторую кнопку (не изменяя первую!), сделать обработчик нажатия: при клике программа завершается, выполняется функция exit()
  • При нажатии на первую кнопку появляется случайная фигура: при рисовании фигуры использовать random:
from random import randrange print(randrange(30, 201)) # случайное целое число от 30 до 200 

Уточнения

  • Чтобы окно не закрывалось сразу, мы использовали turtle.exitonclick(). Теперь, когда клик обрабатывается функцией, пишем в конце turtle.done().
  • функция exit() самостоятельная, это не команда turtle. Писать turtle.exit() неверно.
  • Случайная фигура – это любая фигура, при рисовании которой используются случайные числа. Например:
from random import randrange circle = turtle.Turtle() circle.circle(randrange(36, 91)) 

Но есть и второй вариант: случайное число будет индексом списка и укажет на одну из заранее подготовленных неслучайных фигур:

from random import randrange figures = ['circle', 'rectangle', 'triangle'] choice = figures[randrange(0, 3)] # случайный индекс от 0 до 2 даст одно из трех слов списка 

Таким приемом можно случайно выбирать цвета фигур. Функция choice делает тоже самое изящнее:

from random import randrange, choice colors = ['red', 'green', 'blue'] color = colors[randrange(0, 3)] another_color = choice(colors) 

Управляем рисунком с клавиатуры

Итак, мы умеем рисовать фигуры разных форм и стилей, перемещать курсор в разные точки холста, а также обрабатывать клик мышкой по фигуре. Добавим к этим действиям обработку нажатий клавиш. Для этого существуют две функции:

  • turtle.onkeypress(fun, key): вызывается функция fun при нажатии клавиши key
  • turtle.onkey(fun, key): вызывается функция fun при отпускании клавиши key

Клавиша задается строкой с ее названием. Например, 'space' – пробел, 'Up' (с заглавной буквы) – стрелка вверх. Клавиши букв задаются заглавными, только если мы хотим нажать именно заглавную (с Shift или Caps Lock).

По нажатию клавиши мы будем перемещать фигуру. Для этого понадобятся функции, которые сообщают и изменяют координаты:

  • xcor() и ycor() выдают координаты по x и y как дробные числа
  • setx(x) и sety(y) устанавливают координаты. x и y – числа

Создадим экземпляр класса Turtle и выведем его координаты:

import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() print(circ.xcor(), circ.ycor())

Получили вывод "0.0 0.0". Теперь напишем функцию up(), которая будет запускаться при нажатии стрелки вверх и перемещать наш circ на 10 пикселей вверх:

import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() def up(): y = circ.ycor() + 10 circ.sety(y) turtle.listen() turtle.onkeypress(up, 'Up') turtle.done()

Очень похоже на нажатие мышкой! Функцию up() можно сократить до одной строчки:

def up(): circ.sety(circ.ycor() + 10)

Будет работать, но функции в одну строчку писать не принято. Для таких случаев используют анонимные функции: у них может вовсе не быть имени. В Python в качестве анонимных функций используются лямбда-выражения, мы их уже использовали для сортировки. Так будет выглядеть лямбда-функция up:

up = lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10)

Она используется у нас только в одном месте, внутри функкии turtle.onkeypress(). А почему бы не соединить их вместе? Так будет выглядеть наша программа в сокращенном виде:

import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10), 'Up') turtle.done()

Всего 8 строк, и функции действительно не понадобилось имени! Как видим, язык Python дает возможность писать разными стилями, и мы можем выбирать на свой вкус: писать развернуто и красиво (как писал Гавриил Романович Державин) или кратко (как Эрнест Хемингуэй).

Самостоятельно:

  • Добавить движение circ влево, вправо и вниз
  • Скорость движения (у нас пока 10 пикселей за раз) сделать переменной

Соединяем все вместе

У нас уже есть кнопка с текстом и обработчик клика мышкой. Соединим все в одну программу:

import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(4, 5) btn1.write("Start!", font=("Arial", 12, "normal")) circ = turtle.Turtle() circ.hideturtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") def btnclick(x, y): if 0

Есть стартовый экран, управляемый с клавиатуры персонаж. Добавим препятствие, и уже почти готова игра!

import turtle wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) btn1 = turtle.Turtle() btn1.hideturtle() for i in range(2): btn1.fd(80) btn1.left(90) btn1.fd(30) btn1.left(90) btn1.penup() btn1.goto(4, 5) btn1.write("Start!", font=("Arial", 12, "normal")) circ = turtle.Turtle() circ.hideturtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") sq = turtle.Turtle() sq.hideturtle() sq.penup() sq.setposition(-20, 70) def btnclick(x, y): if 0 

Самостоятельно:

  • Нарисовать фигуры, которые надо обойти герою игры. Это может быть простой лабиринт!
  • Написать условное выражение (если координаты circ больше заданных величин), при котором наступает победа, и игра заканчивается. Это может быть выход из лабиринта!
  • В программе должно быть реализовано движение во все 4 стороны. Можно использовать стрелки, можно – клавиши WASD. Также можно реализовать движение по диагонали, когда за один ход изменяются обе координаты.

Подсказки

  • Движение во все 4 стороны:
import turtle circ = turtle.Turtle() circ.shape("circle") circ.color("orange") circ.penup() turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: circ.setx(circ.xcor() + 10), 'Right') turtle.onkeypress(lambda: circ.setx(circ.xcor() - 10), 'Left') turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() + 10), 'Up') turtle.onkeypress(lambda: circ.sety(circ.ycor() - 10), 'Down') turtle.done()
turtle.onkeypress(up, 'Up') # движение вверх по кнопке вверх turtle.onkeypress(up, 'w') # движение вверх по кнопке w​ turtle.onkeypress(up, 'W') # движение​ вверх по W (w с нажатой Shift или CapsLock)
def upright(): x = circ.xcor() + 10 y = circ.ycor() + 10 circ.setx(x) circ.sety(y)

Игра с подсчетом ходов

import turtle def prepare_fig(fig, x, y): fig.hideturtle() fig.penup() fig.setposition(x, y) fig.speed(13) def draw_square(fig, color, side_length): fig.pendown() fig.fillcolor(color) fig.begin_fill() for i in range(4): fig.fd(side_length) fig.rt(90) fig.end_fill() def message(text, color): circ.hideturtle() circ.goto(0, 0) circ.color(color) sq.clear() sq2.clear() print(moves) circ.write(text, font=("Arial", 12, "bold")) def win_or_die(moves): if -20 < circ.xcor() < 40 and 10 < circ.ycor() < 70: message(GAME_OVER_MSG + str(moves), 'red') if -60 < circ.xcor() < -20 and 50 < circ.ycor() < 90: message(WIN_MSG + str(moves), 'green') def movey(deltay): global moves y = circ.ycor() + deltay circ.sety(y) moves += 1 win_or_die(moves) def movex(deltax): global moves x = circ.xcor() + deltax circ.setx(x) moves += 1 win_or_die(moves) wndow = turtle.Screen() wndow.title("Circle game") wndow.setup(500, 500) circ = turtle.Turtle() circ.penup() circ.shape("circle") circ.color("orange") sq = turtle.Turtle() prepare_fig(sq, -20, 70) draw_square(sq, 'red', 60) sq2 = turtle.Turtle() prepare_fig(sq2, -60, 90) draw_square(sq2, 'green', 40) moves = 0 GAME_OVER_MSG = 'Game over!\nСделано шагов: ' WIN_MSG = 'Победа!\nСделано шагов: ' STEP = 10 turtle.listen() turtle.onkeypress(lambda: movey(STEP), 'Up') turtle.onkeypress(lambda: movey(-STEP), 'Down') turtle.onkeypress(lambda: movex(STEP), 'Right') turtle.onkeypress(lambda: movex(-STEP), 'Left') turtle.done()

Всего 61 строка кода!

Ссылки

  • Simple drawing with turtle
  • Turtle Graphics in Python
  • The Beginner's Guide to Python Turtle
  • Turtle examples
  • Give Python turtle a rectangular shape for ping pong game

Окружности и многоугольники

Для рисования окружностей будем использовать команду t.circle(d).

Синяя окружность радиуса 100:

t.color('blue') t.circle(100)

Черепашка рисует окружность, двигаясь против часовой стрелки. Важно, в какую сторону смотрит черепашка в начальный момент.

Повернём черепашку на 120 градусов влево и добавим красную окружность:

t.color('blue') t.circle(100) t.left(120) t.color('red') t.circle(100)

Ещё раз повернём черепашку на 120 градусов влево и добавим зелёную окружность:

t.color('blue') t.circle(100) t.left(120) t.color('red') t.circle(100) t.left(120) t.color('green') t.circle(100)

Попробуйте воспроизвести эти примеры и придумать свои!

Многоугольники

Для рисования правильных многоугольников будем использовать команду t.circle(d, 360, n).

Здесь d - радиус описанной окружности, а n - число сторон многоугольника.

t.color('red') t.circle(100, 360, 3)

Два треугольника, перед рисованием второго сделан поворот на 180 градусов:

t.color('red') t.circle(100, 360, 3) t.left(180) t.circle(100, 360, 3)

Синий пятиугольник, n=5:

t.color('blue') t.circle(100, 360, 5)

Синий пятиугольник с радиусом описанной окружности 100, в котором пятугольник меньшего размера, радиус 80:

t.color('blue') t.circle(100, 360, 5) t.circle(80, 360, 5)

Попробуйте воспроизвести эти примеры и придумать свои!

Круг, многоугольник, точка в модуле turtle Python

В материале представлены команды, отвечающие за рисование круга, многоугольника и точки в модуле turtle Python.

Примечание: можно использовать как функции модуля, так и одноименные методы экземпляра пера/холста. например:

>>> import turtle # функция модуля >>> turtle.circle(100) # создание экземпляра пера >>> pen = turtle.Turtle() >>> pen.circle(100) 

Содержание:

  • turtle.circle() рисует круг/овал/многоугольник,
  • turtle.dot() рисует круглую точку,
turtle.circle(radius, extent=None, steps=None) :

Метод turtle.circle() рисует круг заданного радиуса radius . Центр круга будет слева от пера черепахи на расстоянии радиуса radius .

Аргумент extent - это угол, который определяет, какая часть круга будет нарисована. Если extent не указан, то рисует весь круг. Если extent не является полным кругом (360), то одна конечная точка дуги является текущим положением пера. Если радиус положительный, то рисует дугу против часовой стрелки, в противном случае - по часовой стрелке.

Направление черепахи изменяется на величину extent .

Так как круг аппроксимируется вписанным правильным многоугольником, аргумент steps определяет количество используемых шагов. Если steps не указан, то он будет рассчитан автоматически. Может использоваться для рисования правильных многоугольников.

  • radius - число ( int или float ).
  • extent - число ( int или float ). или None .
  • steps - целое число int или None .
>>> import turtle >>> pen = turtle.Turtle() # позиция пера до рисования >>> pen.position() # (0.00,0.00) # направление пера до рисования >>> pen.heading() # 0.0 # рисуем круг >>> pen.circle(50) # позиция пера после рисования >>> pen.position() # (-0.00,0.00) # направление пера после рисования >>> pen.heading() # 0.0 
>>> import turtle >>> pen = turtle.Turtle() # рисуем полукруг >>> pen.circle(120, 180) # позиция пера после рисования >>> pen.position() # (0.00,240.00) # направление пера после рисования >>> pen.heading() # 180.0 

Рисуем пятиугольник и шестиугольник:

>>> import turtle >>> pen = turtle.Turtle() >>> pen.home() # рисуем пятиугольник >>> pen.circle(150, steps=5) # рисуем шестиугольник >>> pen.circle(200, steps=6) 
>>> import turtle >>> pen = turtle.Turtle() def talloval(pen, r): """Вертикальный овал""" pen.left(45) for _ in range(2): # длинная изогнутая часть pen.circle(r,90) # короткая изогнутая часть pen.circle(r/2,90) def flatoval(pen, r): """Горизонтальный овал""" pen.right(45) for _ in range(2): pen.circle(r,90) pen.circle(r/2,90) >>> pen.clear() >>> talloval(pen, 50) >>> pen.home() >>> flatoval(pen, 50) 

Для рисования овала можно воспользоваться настройкой формы круглого пера turtle.shape("circle") и turtle.shapesize(5,4,1) :

>>> import turtle >>> pen = turtle.Turtle() >>> pen.shape("circle") >>> pen.shapesize(5,4,1) >>> pen.fillcolor("white") 
turtle.dot(size=None, *color) :

Метод turtle.dot() рисует круглую точку с диаметром size , используя цвет color .

Если размер диаметра size не указан, то используется максимум: pensize + 4 и 2 * pensize .

  • size - целое число int >= 1.
  • color - строка (например 'blue' ) или кортеж (73, 15, 128) , означающая цвет RGB.
>>> import turtle >>> turtle.home() >>> turtle.dot() >>> turtle.fd(50); turtle.dot(20, "blue"); turtle.fd(50) >>> turtle.position() # (100.00,-0.00) >>> turtle.heading() # 0.0 
  • КРАТКИЙ ОБЗОР МАТЕРИАЛА.
  • Рисование/передвижение пера по холсту, модуль turtle
  • Поднять/опустить перо при движении в модуле turtle Python
  • Скрыть/показать перо на холсте в модуле turtle Python
  • Толщина пера и его форма, модуль turtle
  • Цвет пера/карандаша и цвет заливки в модуле turtle Python
  • Смена позиции пера на холсте в модуле turtle Python
  • Сведения о позиции пера на холсте в модуле turtle
  • Круг, многоугольник, точка в модуле turtle Python
  • Копия формы пера, модуль turtle Python
  • Очистка рисунка активного пера в модуле turtle Python
  • Функция write() модуля turtle, вывод текста на холсте
  • События мыши для пера в модуле turtle
  • События клавиатуры и мыши для холста в модуле turtle Python
  • Вызвать диалоговое окно в модуле turtle
  • Управление холстом/экраном в модуля turtle
  • Управление анимацией пера в модуля turtle Python
  • Специальные методы пера модуля turtle
  • Настройки и специальные методы холста модуля turtle

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *