Как спрятать черепашку в питоне
Библиотека turtle – это расширения языка Питон, позволяющее рисовать на экране несложные рисунки. Представьте себе, что по экрану компьютера ползает маленькая черепашка (turtle) . Вы можете управлять движением черепашки, отдавая ей различные команды вида «Проползти вперед на 10 пикселей», «Повернуть направо», «Повернуть налево». После того, как вы отдадите ей команду «Начать рисовать», черепашка будет оставлять за собой след, пока не получит команду «Кончить рисовать». Управлять черепашкой можно при помощи инструкций Питона. Вот как, например, выглядит программа, рисующая квадрат:
import turtle # Подключаем модуль turtle turtle.reset() # Очищаем экран, приводим черепашку в начальное положение turtle.pendown() # Опускаем перо перо (начало рисования) turtle.forward(50) # Проползти 50 пикселей вперед turtle.left(90) # Поворот влево на 90 градусов turtle.forward(50) # Рисуем вторую сторону квадрата turtle.left(90) turtle.forward(50) # Рисуем третью сторону квадрата turtle.left(90) turtle.forward(50) # Рисуем четвертую сторону квадрата turtle.penup() # Поднять перо (закончить рисовать) turtle.forward(100) # Отвести черепашку от рисунка в сторону turtle.mainloop() # Задержать окно на экране
Документация
Находится на странице //docs.python.org/3/library/turtle.html.
Основные команды для управления черепашкой
Ползаем
forward(distance) Проползти вперёд на distance пикселей; backward(distance) Проползти назад на distance пикселей; right(angle) Повернуться налево на angle градусов; left(angle) Повернуться направо на angle градусов; goto(x, y) Переместить черепашку в точку с координатами (x,y); setx(x) Установить x координату черепашки; sety(y) Установить y координату черепашки; setheading(to_angle) Повернуть черепашку под углом to_angle к вертикали (0 — наверх, 90 — направо); home() Вернуть черепашку домой — в точку, с координатами (0,0); circle(radius) Нарисовать окружность радиуса |r|, центр которой находится слева от черепашки, если r>0 и справа, если r
Рисуем
pendown() Начать рисовать; penup() Закончить рисовать; pensize(width) Установить диаметр пера в width; pencolor(colorstring) Установить цвет линии, которая рисует черепашка (например, ‘brown’ или ‘#32c18f’ ); fillcolor(colorstring) Установить цвет заполнения; begin_fill() Начать следить за черепашкой для заполнения области; end_fill() Заполнить цветом fillcolor область, пройденную черепашкой начиная с begin_fill() ; showturtle() Показать черепашку; hideturtle() Спрятать черепашку; write(text) Вывести текст text ;
Узнать про черепашку
position() Получить текущие координаты черепашки; towards(x, y) Получить угол между текущим направление черепашки и прямой от черепашки к точке (x,y); xcor() Получить x координату черепашки; ycor() Получить y координату черепашки; heading() Получить текущий угол к вертикали; distance(x, y) Получить расстояние до точки (x,y); isdown() Узнать, рисует ли сейчас черепашка; isvisible() Узнать, видима ли сейчас черепашка;
Интерактив
onkey(function, key) Выполнить функцию function (принимающей два аргумента, x и y — координаты черепашки) после нажатия кнопки key (например, ‘a’, ‘Up’, ‘space’); listen() Начать следить на нажатиями клавиш и кликами мыши; ontimer(function, time) Выполнить функцию function через time миллисекунд; textinput(title, prompt) Вывести окно с заголовком title и текстом prompt , вернуть введённое значение;
Ещё нетривиальные примеры
Рисуем простую фигуру
from turtle import * ANGLE = 170 SIZE = 200 pencolor('red') fillcolor('yellow') speed(10) begin_fill() while True: forward(SIZE) left(ANGLE) if abs(pos()) < 1: break end_fill() mainloop()
Знак радиоактивности
from turtle import * def square(length): for i in range(4): forward(length) left(90) def sector(radius, angle): forward(radius) left(90) circle(radius, angle) left(90) forward(radius) left(180-angle) def move(x, y): up() forward(x) left(90) forward(y) right(90) down() def radioactive(radius1, radius2, side, angle=60, outlinecol="black", fillcol="yellow"): color(outlinecol) move(-(side/2), -(side/2)) begin_fill() square(side) color(fillcol) end_fill() move((side/2), (side/2)) color(outlinecol) right(90 + angle/2) for i in range(3): begin_fill() sector(radius1,angle) left(120) color(outlinecol) end_fill() up() forward(radius2) left(90) down() color(fillcol) begin_fill() circle(radius2) color(outlinecol) end_fill() up() left(90) forward(radius2) width(1) reset() width(5) speed(1) radioactive(160, 36, 400) mainloop()
Оптическая иллюзия
from turtle import * bgcolor("gray60") pu() speed(0) ht() shape("square") shapesize(3.2, 3.5) shift = [10, 0, 10, 28, 10, 0, 10, 28, 10] tracer(False) for i in range(9): goto(-365 + shift[i], 267-66*i) color("black") for i in range(11): stamp() fd(70) if pencolor() == "white": color("black") else: color("white") mainloop()
Гравитация — комета-черепашка вокруг солнца
from turtle import * color("orange") dot(10) center = pos() color("blue") shape("turtle") speed(0) penup() goto(200, 0) pendown() G = 800 v = Vec2D(0, 1) t = 0 dt = 1 while t < 1100: goto(pos() + v * dt) setheading(towards(center)) r = distance(center) acc = (-G / r ** 3) * pos() v += acc * dt t += dt mainloop()
Управляем космическим кораблём
from turtle import * from math import sin, cos, pi FORCE_UNIT = 0.1 # Ускорение двигателя HEIGHT = 350 WIDTH = 250 def one_step(): # Одна итерация движения global speed_x, speed_y # Глобальные переменные, в которых хранится текущая скорость cur_x, cur_y = position() # Получаем текущие координат cur_x += speed_x # Двигаем "корабль" cur_y += speed_y setpos(cur_x, cur_y) if abs(cur_x) > WIDTH: # Проверяем, что не улетели слишком далеко speed_x *= -1 if abs(cur_y) > HEIGHT: speed_y *= -1 def turn_left(): # Была нажата клавиша "Налево" left(10) def turn_right(): # Была нажата клавиша "Направо" right(10) def exit(): # Была нажата клавиша Escape, завершаем работу global continue_game continue_game = False def speed_up(): # Была нажата клавиша "Вверх" global speed_x, speed_y # Глобальные переменные, в которых хранится текущая скорость alpha = heading() * pi / 180.0 # Получаем текущий угол в радианах speed_x += FORCE_UNIT * cos(alpha) # Ускоряемся speed_y += FORCE_UNIT * sin(alpha) def main(): reset() global speed_x, speed_y # Глобальные переменные, в которых хранится текущая скорость global continue_game speed_x = speed_y = 0 continue_game = True speed(0) # Перемещаться будем мгновенно pensize(2) # И рисовать за собой линию shape("turtle") # Форма курсора fillcolor("blue") # Цвет черепашки pencolor("red") # Цвет линии onkeypress(turn_left, "Left") # По нажатию кнопки "Налево" вызвать функцию turnleft() onkeypress(turn_right, "Right") # . onkeypress(speed_up, "Up") # . onkey(exit, "Escape") # По нажатию кнопки Escape завершить работу listen() # Начинаем "слушать" нажатия клавиш while continue_game: one_step() # Запускаем основной цикл bye() main()
Пример от разработчкиков turtle
from turtle import * def switchpen(): if isdown(): pu() else: pd() def demo2(): """Demo of some new features.""" speed(1) st() pensize(3) setheading(towards(0, 0)) radius = distance(0, 0)/2.0 rt(90) for _ in range(18): switchpen() circle(radius, 10) write("wait a moment. ") while undobufferentries(): undo() reset() lt(90) colormode(255) laenge = 10 pencolor("green") pensize(3) lt(180) for i in range(-2, 16): if i > 0: begin_fill() fillcolor(255-15*i, 0, 15*i) for _ in range(3): fd(laenge) lt(120) end_fill() laenge += 10 lt(15) speed((speed()+1)%12) #end_fill() lt(120) pu() fd(70) rt(30) pd() color("red","yellow") speed(0) begin_fill() for _ in range(4): circle(50, 90) rt(90) fd(30) rt(90) end_fill() lt(90) pu() fd(30) pd() shape("turtle") tri = getturtle() tri.resizemode("auto") turtle = Turtle() turtle.resizemode("auto") turtle.shape("turtle") turtle.reset() turtle.left(90) turtle.speed(0) turtle.up() turtle.goto(280, 40) turtle.lt(30) turtle.down() turtle.speed(6) turtle.color("blue","orange") turtle.pensize(2) tri.speed(6) setheading(towards(turtle)) count = 1 while tri.distance(turtle) > 4: turtle.fd(3.5) turtle.lt(0.6) tri.setheading(tri.towards(turtle)) tri.fd(4) if count % 20 == 0: turtle.stamp() tri.stamp() switchpen() count += 1 tri.write("CAUGHT! ", font=("Arial", 16, "bold"), align="right") tri.pencolor("black") tri.pencolor("red") def baba(xdummy, ydummy): clearscreen() bye() while undobufferentries(): tri.undo() turtle.undo() tri.fd(50) tri.write(" Click me!", font = ("Courier", 12, "bold") ) tri.onclick(baba, 1) demo2()
«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:
- Нарисуйте пятиконечную звезду (угол поворота 144 градуса).
- Квадрат и звезду в одной программе, на одном графическом поле, но с разными экземплярами класса Turtle.
- Восьмиконечную звезду (угол поворота 135 градусов).
- 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:
- Задали название окна,
- создали экземпляр класса Turtle под именем circ. Все изменения сохраняются для класса circ;
- цвет линии и заполняющий цвет,
- форму и размер курсора,
- установили 10-ю скорость
- продвинулись на 150 пикселей вперед от старта,
- начали заполнять фигуру цветом,
- нарисовали круг
- закончили заполнять цветом,
- Объявили переменную n и присвоили ей значение 10,
- создали новый экземпляр класса Turtle под именем t. У него нет настроек экземпляра класса circ!
- В цикле while: пока переменная n меньше или равна 50, рисовать круги радиусом n;
- после нарисованного круга увеличить переменную n на 10.
- 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:
- Задали название и размеры (500 на 500 пикселей) окна,
- Создали экземпляр класса btn1 и спрятали курсор (черепашку),
- Нарисовали прямоугольник 80 на 30;
- подняли перо и перешли на координаты (11, 7);
- 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
Команды Черепашки (модуль turtle)
Полный список команд можно найти в документации. Приведу команды, которых будет достаточно для решения задач из учебника:
forward(10)
fd(10)
bk(100)
fd(-100)
right(90)
повернуть направо на 90 градусов
rt(90)
повернуть направо на 90 градусов
lt(-90)
повернуть направо на 90 градусов
lt(90)
повернуть налево на 90 градусов
left(90)
повернуть налево на 90 градусов
rt(-90)
повернуть налево на 90 градусов
setpos(-100,100)
переместить Черепашку в точку -100,100 (центр экрана — это точка 0,0)
goto(-100,100)
переместить Черепашку в точку -100,100 (центр экрана — это точка 0,0)
x,y = pos()
узнать координаты Черепашки
begin_fill()
начать закрашенную фигуру
end_fill()
закончить закрашенную фигуру
color ('lightgreen')
color ('red','blue')
изменить цвета линий и заливки
circle(40)
рисовать окружность радиусом 40
home()
вернуться в начальную точку в центре экрана, голова – направо
speed(1)
Установить самую низкую скорость
speed(6)
Значение скорости по умолчанию
speed(10)
Установить самую высокую скорость
speed(0)
Установить самую высокую скорость
опустить перо (будет оставлять след)
pendown()
опустить перо (будет оставлять след)
down()
опустить перо (будет оставлять след)
поднять перо (не будет оставлять след)
penup()
поднять перо (не будет оставлять след)
поднять перо (не будет оставлять след)
showturtle()
hideturtle()
setup (500,500)
Установить размеры экрана
Пример использования команд Черепашки:
from turtle import * setup (500,500) color ('lightblue','blue') speed(4) fd(100) dot() up() fd(100) speed(1) rt(90) dot() fd(30) rt(90) dot() ht() fd(100) down() dot() fd(100) st() up() goto(-20,20) down() begin_fill() dot() circle(40) end_fill() done()
Related Posts
Добавить комментарий Отменить ответ
Отправить в
Записаться на обучение
Написать сообщение в свободной форме на почту, скайп, ВК (см. контакты)
- Основы программирования с Черепашкой
- Теперь у вас есть Черепашка!
- Черепашка узнает новые команды
- Генератор случайных чисел
- Цикл for. Повторение участка кода
- Список как способ хранения данных
- Реакция Черепашки на щелчки и перемещения мыши
- Черепашка принимает решения
- Черепашка меняет скорость и отражается от стен
- Реакция Черепашки на нажатие клавиш
- Маршрут для Черепашки
- Черепашка рисует фракталы
- Черепашковый зоопарк. Несколько Черепашек сразу на одном экране
- Задачи для Черепашки
- Tkinter вместо Черепашки
- Работаем с мышью в Tkinter
- Удаление всего, отдельного элемента, группы элементов
- Работаем в Tkinter с клавиатурой
- Делать определенное количество раз. Цикл for
- Ветвление, оператор if
- Выполнять, пока получается. Цикл while
- Прыгающий мячик
Черепаха (turtle) в python
Модуль turtle в python предназначен для визуализации пошагового выполнения алгоритма программы. Идеально подходит как для начинающих программистов, так и для тех, кто уже давно знаком с языком python. На экране компьютера появляется курсор, который мы можем заставить перемещаться по экрану при помощи кода. Двигаясь, наш курсор-черепашка оставляет след на экране. Цвет, скорость, толщину мы устанавливаем сами.
.forward(n) — идти вперед n шагов (пикселей).
.backward(n) — идти назад n шагов (пикселей).
.left(angle) — поворот налево на angle градусов.
.right(angle) — поворот направо на angle градусов.
.circle(r) — рисует окружность радиусом r
.circle(r,angle) — рисует дугу радиуса r и градусной мерой angle .
.goto(x,y) перейти в точку с координатами ( x , y )..up() — поднять перо. Черепаха перестанет оставлять след
.down() — опустить перо. После этой команды черепашка начнет оставлять след при любом своем передвижении.
.width(n) — установить ширину следа черепашки в n пикселей.
.color(s) — установить цвет следа черепашки. s должно б ыть"red" , "yellow" , "green" и т.д.
.fill(f) — используется для рисования закрашенных областей. Начиная рисовать закрашенную область, дайте команду turtle.fill(1) , а закончив рисование области — turtle.fill(0) ..reset() — возврат черепашки в исходное состояние: очищается экран, сбрасываются все параметры, черепашка устанавливается в начало координат, глядя вправо.
.clear() — очистка экрана.
.write(s) — вывести текстовую строку s в точке нахождения черепашки.
.radians() — установить меру измерения углов (во всех командах черепашки) в радианы.
.degrees() — установить меру измерения углов (во всех командах черепашки) в градусы. Этот режим включен по умолчанию.
.speed(n) — изменяет скорость передвижения черепахи.
.tracer(f) — включить анимацию отрисовки. Режим отладки (трассировки) программы черепашки, если значение f равно 1. Если значение f равно 0, отключить режим отладки. По умолчанию режим отладки включен.
.update() — обновляет содержимое экрана. Обычно эта функция используется когда отключена анимация отрисовки функцией tracer(0) ..ht() — спрятать курсор черепахи. Сделать его невидимым.
.xcor() — возврвщвет число. Координату x в которой сейчас находится черепаха.
.ycor() — возвращает число. Координату. y в которой сейчас находится черепаха.