Python——turtle库（海龟绘图）介绍与使用

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一、概述

在 Python 中，海龟绘图提供了一个实体“海龟”形象（带有画笔的小机器动物），假定它在地板上平铺的纸张上画线。

二、运行环境

本文运行环境：Windows11，Python3.11，Pycharm2023.1.4
使用之前，需要先导入 turtle 模块的所有对象:

from turtle import *

或

import turtle as t

建议使用第二种，如果你遇到了 No module named '_tkinter' 错误，则需要在你的系统中安装 Tk接口包。

三、RawTurtle/Turtle 方法和对应函数

Turtle是RawTurtle的子类。

3.1 海龟动作

3.1.1移动和绘制

作用	方法名称	简写	参数	描述
前进	forward(distance)	fd(distance)	distance一个数值 (整型或浮点型)	海龟前进distance指定的距离，方向为海龟的朝向。
后退	backward(distance)	bk(distance) back(distance)	distance一个数值 (整型或浮点型)	海龟后退distance指定的距离，方向与海龟的朝向相反。不改变海龟的朝向。
右转	right(angle)	rt(angle)	angle一个数值 (整型或浮点型)	海龟右转angle个单位。(单位默认为角度，但可通过degrees()和radians()函数改变设置。) 角度的正负由海龟模式确定，参见mode()。
左转	left(angle)	lt(angle)	angle一个数值 (整型或浮点型)	海龟左转angle个单位。(单位默认为角度，但可通过degrees()和radians()函数改变设置。) 角度的正负由海龟模式确定，参见mode()。
前往/定位	goto(x, y=None)	setpos(x, y=None) setposition(x, y=None)	x一个数值或数值对/向量 y一个数值或None 如果y为 None，x应为一个表示坐标的数值对或Vec2D类对象 (例如pos()返回的对象)	海龟移动到一个绝对坐标。如果画笔已落下将会画线。不改变海龟的朝向。
前往/定位	teleport(x, y=None, *, fill_gap=False)	——	x 一个数值或None y一个数值或None fill_gap布尔值	将海龟移到某个绝对位置。 不同于goto(x, y)，这将不会画一条线段。 海龟的方向不变。 如果当前正在填充，离开后原位置上的多边形将被填充，在移位后将再次开始填充。 这可以通过fill_gap=True来禁用，此设置将使在移位期间海龟的移动轨迹线像在goto(x, y)中一样被当作填充边缘。
设置x坐标	setx(x)	——	x 一个数值 (整型或浮点型)	设置海龟的横坐标为x，纵坐标保持不变。
设置y坐标	sety(y)	——	y 一个数值 (整型或浮点型)	设置海龟的纵坐标为y，横坐标保持不变。
设置朝向	setheading(to_angle)	seth(to_angle)	to_angle一个数值 (整型或浮点型)	设置海龟的朝向为to_angle。以下是以角度表示的几个常用方向： 标准模式：0-东，90-北，180-西，270-南。 logo模式：0-北，90-东，180-南，270-西。
返回原点	home()	——	——	海龟移至初始坐标 (0,0)，并设置朝向为初始方向 (由海龟模式确定，参见 mode())。
画圆	circle(radius, extent=None, steps=None)	——	radius 一个数值 extent一个数值 (或None) steps一个整型数 (或None)	绘制一个radius指定半径的圆。圆心在海龟左边radius个单位；extent为一个夹角，用来决定绘制圆的一部分。如未指定extent则绘制整个圆。如果 extent不是完整圆周，则以当前画笔位置为一个端点绘制圆弧。如果radius为正值则朝逆时针方向绘制圆弧，否则朝顺时针方向。最终海龟的朝向会依据extent的值而改变。圆实际是以其内切正多边形来近似表示的，其边的数量由steps指定。如果未指定边数则会自动确定。此方法也可用来绘制正多边形。
画点	dot(size=None, *color)	——	size 一个整型数 >= 1 (如果指定) color一个颜色字符串或颜色数值元组	绘制一个直径为size，颜色为color的圆点。如果size未指定，则直径取pensize+4和2*pensize中的较大值。
印章	stamp()	——	——	在海龟当前位置印制一个海龟形状。返回该印章的stamp_id，印章可以通过调用clearstamp(stamp_id)来删除。
清除印章	clearstamp(stampid)	——	stampid一个整型数，必须是之前stamp()调用的返回值	删除stampid指定的印章。
清除多个印章	clearstamps(n=None)	——	n一个整型数 (或None)	删除全部或前/后n个海龟印章。如果n为None则删除全部印章，如果n > 0则删除前n个印章，否则如果 n < 0则删除后n个印章。
撤消	undo()	——	——	撤消 (或连续撤消) 最近的一个 (或多个) 海龟动作。可撤消的次数由撤消缓冲区的大小决定。
速度	speed(speed=None)	——	speed一个0..10范围内的整型数或速度字符串。	设置海龟移动的速度为0..10表示的整型数值。如未指定参数则返回当前速度。如果输入数值大于10或小于0.5则速度设为0。速度字符串与速度值的对应关系如下： "fastes"：0—— 最快 "fast"：10——快 "normal"： 6—— 正常 "slow"：3——慢 "slowest":1——最慢 注意：speed = 0表示没有动画效果。forward/back将使海龟向前/向后跳跃，同样的left/right将使海龟立即改变朝向。

from turtle import *

# 利用前进后退左右转画一个正方形
fd(100)  # 前进100
rt(90)  # 右转90度
bk(100)  # 后退100
rt(90)  # 右转90度
fd(100)  # 前进100
lt(90)  # 左转90度
fd(100)  # 前进100

# 在正方形的左边画一个圆
teleport(-200, 200)  # 将画笔移动至坐标点（-200，200）位置,不会画线。
circle(100)  # 逆时针画一个半径100的圆
goto(-200, 0)  # 将画笔移动至坐标（-200，0）位置，会画出一条线。
circle(-100, 360, 6)  # 顺时针画一个六变形
teleport(-300, 0)  # 画笔移动至六边形形心
dot(5, 'red')  # 利用红色点画出六边形形心
st = stamp()  # 设置一个印章
speed('slowest')  # 将画笔速度调至最慢
home()  # 画笔返回原点
clearstamp(st)  # 删除设置的印章
done()  # 完成后不关闭绘图窗口

3.1.2获取海龟的状态

作用	方法名称	简写	参数	详细描述
获取位置	position()	pos()	——	返回海龟当前的坐标(x,y) (为Vec2D矢量类对象)。
目标方向	towards(x, y=None)	——	x一个数值或数值对/矢量，或一个海龟实例 y一个数值——如果x是一个数值，否则为None	返回从海龟位置到由 (x,y)、矢量或另一海龟所确定位置的连线的夹角。 此数值依赖于海龟的初始朝向，这又取决于"standard"/"world"或"logo"模式设置。
x坐标	xcor()	——	——	返回海龟的x坐标。
y坐标	ycor()	——	——	返回海龟的y坐标。
朝向	heading()	——	——	返回海龟当前的朝向 (数值依赖于海龟模式参见mode())。
距离	distance(x, y=None)	——	x一个数值或数值对/矢量，或一个海龟实例 y一个数值——如果 x 是一个数值，否则为None	返回从海龟位置到由(x,y)，矢量或另一海龟对应位置的单位距离。

from turtle import *

fd(100)
pos = position()
print(pos)  # 结果：(100.00,0.00)
to = towards(100, 100)
print(to)  # 结果：90.0
x = xcor()
print(x)  # 结果：100.0
y = ycor()
print(y)  # 结果：0.0
lt(90)
heading = heading()
print(heading)  # 结果：90.0
s = distance(100, 100)
print(s)  # 结果：100.0
done()  # 完成后不关闭绘图窗口

3.1.3设置与度量单位

作用	方法名称	参数	详细描述
角度	degrees(fullcircle=360.0)	fullcircle一个数值	设置角度的度量单位，即设置一个圆周为多少 “度”。默认值为 360 度。
弧度	radians()	——	设置角度的度量单位为弧度。其值等于degrees(2*math.pi)。

3.2画笔控制

3.2.1绘图状态

作用	方法名称	简写	参数	详细描述
画笔落下	pendown()	pd() down()	——	画笔落下 – 移动时将画线。
画笔抬起	penup()	pu() up()	——	画笔抬起 – 移动时不画线。
画笔粗细	pensize(width=None)	width(width=None)	width一个正数值	设置线条的粗细为width或返回该值。如果resizemode设为"auto"并且turtleshape为多边形，该多边形也以同样组细的线条绘制。如未指定参数，则返回当前的pensize。
画笔	pen(pen=None, **pendict)	——	pen一个包含部分或全部下列键的字典。 pendict一个或多个以下列键为关键字的关键字参数。返回或设置画笔的属性，以一个包含以下键值对的 “画笔字典” 表示： "shown": True/False "pendown": True/False "pencolor": 颜色字符串或颜色元组 "fillcolor": 颜色字符串或颜色元组 "pensize": 正数值 "speed": 0..10 范围内的数值 "resizemode": "auto" 或 "user" 或 "noresize" "stretchfactor": (正数值, 正数值) "outline": 正数值 "tilt": 数值	此字典可作为后续调用pen()时的参数，以恢复之前的画笔状态。另外还可将这些属性作为关键词参数提交。使用此方式可以用一条语句设置画笔的多个属性。
画笔是否落下	isdown()	——	——	如果画笔落下返回True，如果画笔抬起返回False。

from turtle import *

goto(100, 0)
penup()
print(isdown())  # 结果：False
goto(200, 0)
pendown()
print(isdown())  # 结果：True
pensize(5)
pen(pencolor='red', speed=1)  # 设置画笔颜色为红色，速度为1。
goto(300, 0)
done()  # 结束不关闭绘制窗口

3.2.2颜色控制

作用	方法名称	参数	详细描述
颜色	color(*args)	允许多种输入格式。使用如下0至3个参数： color()返回以一对颜色描述字符串或元组表示的当前画笔颜色和填充颜色，两者可分别由 pencolor()和fillcolor()返回。 color(colorstring), color((r,g,b)), color(r,g,b)输入格式与pencolor()相同，同时设置填充颜色和画笔颜色为指定的值。 color(colorstring1, colorstring2), color((r1,g1,b1), (r2,g2,b2))相当于pencolor(colorstring1)加fillcolor(colorstring2)，使用其他输入格式的方法也与之类似。	返回或设置画笔颜色和填充颜色。如果turtleshape为多边形，该多边形轮廓与填充也使用新设置的颜色。
画笔颜色	pencolor()	允许以下四种输入格式:： （1）pencolor()返回以颜色描述字符串或元组 (见示例) 表示的当前画笔颜色。可用作其他color/pencolor/fillcolor调用的输入。 （2）pencolor(colorstring)设置画笔颜色为colorstring定的Tk颜色描述字符串，例如"red"、"yellow"或"#33cc8c"。 （3）pencolor((r, g, b))设置画笔颜色为以r, g, b元组表示的RGB颜色。r, g, b的取值范围应为0..colormode，colormode的值为1.0或255 (参见colormode())。 （4）pencolor(r, g, b)设置画笔颜色为以r, g, b表示的RGB颜色。r, g, b的取值范围应为0..colormode。	返回或设置画笔颜色。如果 turtleshape为多边形，该多边形轮廓也以新设置的画笔颜色绘制。
填充颜色	fillcolor()	允许以下四种输入格式： （1）fillcolor()返回以颜色描述字符串或元组 (见示例) 表示的当前填充颜色。可用作其他color/pencolor/fillcolor 调用的输入。 （2）fillcolor(colorstring)设置填充颜色为colorstring指定的Tk颜色描述字符串，例如"red"、"yellow"或"#33cc8c"。 （3）fillcolor((r, g, b))设置填充颜色为以 r, g, b元组表示的RGB颜色。r, g, b 的取值范围应为0..colormode，colormode 的值为1.0或255(参见colormode())。 （4）fillcolor(r, g, b)设置填充颜色为r, g, b表示的RGB颜色。r, g, b的取值范围应为0..colormode。	返回或设置填充颜色。如果turtleshape为多边形，该多边形内部也以新设置的填充颜色填充。

3.2.3填充

作用	方法名称	详细描述
是否填充	filling()	返回填充状态 (填充为True，否则为False)。
开始填充	begin_fill()	在绘制要填充的形状之前调用。
结束填充	end_fill()	填充上次调用begin_fill()之后绘制的形状。

from turtle import *

color('red', 'blue')  # 设置画笔颜色：红色，填充颜色：蓝色
begin_fill()  # 开始填充
circle(100)
end_fill()  # 结束填充
teleport(200, 0)  # 移动画笔至（200，0）位置
pencolor('green')  # 设置画笔颜色：绿色
fillcolor('yellow')  # 设置填充颜色：黄色
begin_fill()
circle(100, 360, 5)  # 画一个正五边形
end_fill()
done()  # 绘制结束不关闭绘图窗口

3.2.4更多绘图控制

作用	方法名称	参数	详细描述
重置	reset()	——	从屏幕中删除海龟的绘图，海龟回到原点并设置所有变量为默认值。
清空	clear()	——	从屏幕中删除指定海龟的绘图。不移动海龟。海龟的状态和位置以及其他海龟的绘图不受影响。
书写	write(arg, move=False, align='left', font=('Arial', 8, 'normal'))	arg要书写到TurtleScreen的对象 move ——True/False align——字符串"left", "center"或"right"。 font——一个三元组 (fontname, fontsize, fonttype)。	基于align ("left", "center" 或 "right")并使用给定的字体将文本 ——arg的字符串表示形式 —— 写到当前海龟位置。 如果move为真值，画笔会移至文本的右下角。 默认情况下move为False。

from turtle import *

# 利用循环绘制一个正方形
pencolor('green')
for s in range(4):
    fd(100)
    lt(90)
teleport(200, 200)
circle(100)
reset()  # 删除绘图并重置画笔
# 利用循环绘制一个五角星
goto(200, 0)
pencolor('red')
write('五角星', True, "center", ('Arial', 8, 'normal'))  # 设置书写字体内容，位置，类型，大小，风格
for m in range(5):
    fd(100)
    rt(144)
clear()  # 清空不重置画笔
home()  # 可以看到画笔颜色没有改变
done()

3.3海龟状态

3.3.1可见性

作用	方法名称	简写	详细描述
显示海龟	showturtle()	st()	使海龟可见。
隐藏海龟	hideturtle()	ht()	使海龟不可见。当你绘制复杂图形时这是个好主意，因为隐藏海龟可显著加快绘制速度。
是否可见	isvisible()	——	如果海龟显示返回True，如果海龟隐藏返回False。

3.3.2外观

作用	方法名称	参数	详细描述
形状	shape(name=None)	name 一个有效的形状名字符串。	设置海龟形状为name指定的形状名，如未指定形状名则返回当前的形状名。ame指定的形状名应存在于TurtleScreen的shape字典中。多边形的形状初始时有以下几种："arrow","turtle", "circle","square","triangle","classic"。要了解如何处理形状请参看Screen方法register_shape()。
大小调整模式	resizemode(rmode=None)	rmode字符串"auto","user","noresize"其中之一。	设置大小调整模式为以下值之一："auto","user","noresize"。如未指定rmode则返回当前的大小调整模式。不同的大小调整模式的效果如下： "auto"： 根据画笔粗细值调整海龟的外观。 "user"：根据拉伸因子和轮廓宽度(outline)值调整海龟的外观，两者是由 shapesize()设置的。 "noresize"：不调整海龟的外观大小。 resizemode("user") 会由shapesize()带参数使用时被调用。
形状大小	shapesize(stretch_wid=None, stretch_len=None, outline=None) turtlesize(stretch_wid=None, stretch_len=None, outline=None)	stretch_wid正数值 stretch_len正数值 outline正数值	返回或设置画笔的属性x/y拉伸因子和/或轮廓。 设置大小调整模式为"user"。 当且仅当大小调整模式为"user"时，海龟会基于其拉伸因子调整外观：stretch_wid为垂直于其朝向的宽度拉伸因子，stretch_len为平行于其朝向的长度拉伸因子，outline决定形状轮廓线的宽度。
剪切因子	shearfactor(shear=None)	shear数值 (可选)	设置或返回当前的剪切因子。根据 share指定的剪切因子即剪切角度的切线来剪切海龟形状。不改变海龟的朝向 (移动方向)。如未指定shear参数：返回当前的剪切因子即剪切角度的切线，与海龟朝向平行的线条将被剪切。
设置倾角	settiltangle(angle)	angle一个数值	旋转海龟形状使其指向angle指定的方向，忽略其当前的倾角，不改变海龟的朝向 (移动方向)。3.1 版后已移除.
倾角	tiltangle(angle=None)	angle一个数值 (可选)	设置或返回当前的倾角。如果指定angle则旋转海龟形状使其指向angle指定的方向，忽略其当前的倾角。不改变海龟的朝向 (移动方向)。如果未指定angle：返回当前的倾角，即海龟形状的方向和海龟朝向 (移动方向) 之间的夹角。
倾斜	tilt(angle)	angle一个数值	海龟形状自其当前的倾角转动angle指定的角度，但不改变海龟的朝向 (移动方向)。
变形	shapetransform(t11=None, t12=None, t21=None, t22=None)	t11一个数值 (可选) t12一个数值 (可选) t21一个数值 (可选) t12一个数值 (可选)	设置或返回海龟形状的当前变形矩阵。如未指定任何矩阵元素，则返回以4元素元组表示的变形矩阵。 否则就根据设置指定元素的矩阵来改变海龟形状，矩阵第一排的值为t11,t12而第二排的值为t21,t22。行列式t11 * t22 - t12 * t21必须不为零，否则会引发错误。根据指定矩阵修改拉伸因子stretchfactor，剪切因子shearfactor和倾角tiltangle。
获取形状多边形	get_shapepoly()	——	返回以坐标值对元组表示的当前形状多边形。这可以用于定义一个新形状或一个复合形状的多个组成部分。

from turtle import *

hideturtle()  # 隐藏海龟
stamp()  # 留下一个印章方便比对,隐藏后印章一样可以留下
shape('arrow')  # 改变海龟形状
fd(100)
stamp()
shape('turtle')
fd(50)
stamp()
shape('circle')
fd(50)
stamp()
shape('square')
rt(90)
fd(50)
stamp()
shape("triangle")
rt(90)
fd(50)
stamp()
shape("classic")
fd(50)
print(isvisible())  # 海龟是否可见 结果：False
showturtle()  # 使海龟可见
print(isvisible())  # 海龟是否可见 结果：False
done()
#  上述自行尝试

3.4使用事件

作用	方法名称	参数	详细描述
当鼠标点击	onclick(fun, btn=1, add=None)	fun一个函数，调用时将传入两个参数表示在画布上点击的坐标。 btn鼠标按钮编号，默认值为 1 (鼠标左键)。 add——True或False，如为True则将添加一个新绑定，否则将取代先前的绑定。	将 fun指定的函数绑定到在此海龟上释放鼠标按键事件。如果fun值为None，则移除现有的绑定。
当鼠标释放	onrelease(fun, btn=1, add=None)	fun一个函数，调用时将传入两个参数表示在画布上点击的坐标。 btn鼠标按钮编号，默认值为 1 (鼠标左键)。 add——True或False，如为True则将添加一个新绑定，否则将取代先前的绑定。	将 fun指定的函数绑定到在此海龟上释放鼠标按键事件。如果fun值为None，则移除现有的绑定。
当鼠标拖动	ondrag(fun, btn=1, add=None)	fun一个函数，调用时将传入两个参数表示在画布上点击的坐标。 btn鼠标按钮编号，默认值为 1 (鼠标左键)。 add——True或False，如为True则将添加一个新绑定，否则将取代先前的绑定。	将 fun指定的函数绑定到在此海龟上释放鼠标按键事件。如果fun值为None，则移除现有的绑定。

注: 在海龟上移动鼠标事件之前应先发生在此海龟上点击鼠标事件。在此之后点击并拖动海龟可在屏幕上手绘线条 (如果画笔为落下)。

import turtle as t


# 函数1 画一个正方形
def fun1(x, y):
    for i in range(4):
        t.fd(100)
        t.lt(90)


# 函数2 画一个红色五角星
def fun2(x, y):
    t.pencolor('red')
    for i in range(5):
        t.fd(100)
        t.rt(144)


# 先改变下形状，方便点击,三个事件要去点击海龟对象，点击屏幕没有反应，而且要一个一个执行，看后面解释。
t.shape("turtle")
t.onclick(fun1)  # 鼠标点击事件，点击执行fun1，点击事件执行的函数必须包含两个假的参数，不然会报错。
# t.onrelease(fun2) # 鼠标释放事件,点击释放后执行fun2
# t.ondrag(fun2)  # 鼠标拖动,拖动后执行fun2，这个结果也会出乎你的意料，尝试下看看
t.done()

说明：以上三个事件，开始我以为点击绘图窗口屏幕就可以执行，但事实并非如此，你会发现点击绘图窗口没有反应，需要点击海龟画笔才会执行相应事件。原因：这三个函数是Turtle的函数，对象为Turtle，我们点击绘图窗口，对象为Screen窗口对象，而我们函数调用的是Turtle对象的函数，所以点击绘图窗口不会执行，需要点击海龟画笔。这是我个人的理解，大家可以评论区讨论下。至于为什么要一个一个执行，你可以尝试下同时执行三个函数，看下结果，可能会出乎你的意料，原因不再解释，思考下Python的执行原理，就能理解，大家评论区可讨论下，留下自己的看法。如果想实现点击绘图屏幕执行点击事件，请往后面看4.2使用屏幕事件。

3.5特殊海龟方法

作用	方法名称	详细描述
开始记录多边形	begin_poly()	开始记录多边形的顶点。当前海龟位置为多边形的第一个顶点。
结束记录多边形	end_poly()	停止记录多边形的顶点。当前海龟位置为多边形的最后一个顶点。它将连线到第一个顶点。
获取多边形	get_poly()	返回最新记录的多边形。
克隆	clone()	创建并返回海龟的克隆体，具有相同的位置、朝向和海龟属性。
获取海龟画笔	getturtle() getpen()	返回海龟对象自身。唯一合理的用法：作为一个函数来返回 “匿名海龟”。
获取屏幕	getscreen()	返回作为海龟绘图场所的TurtleScreen类对象。该对象将可调用TurtleScreen方法。
设置撤消缓冲区	setundobuffer(size)	size一个整型数值或None。 设置或禁用撤销缓冲区。 如果size为整数，则开辟一个给定大小的空撤销缓冲区。size给出了可以通过undo()方法/函数撤销海龟动作的最大次数。 如果size为None，则禁用撤销缓冲区。
撤消缓冲区条目数	undobufferentries()	返回撤销缓冲区里的条目数。

import turtle as t

t.begin_poly()  # 开始记录多边形的顶点
for i in range(6):
    t.fd(100)
    t.rt(60)
t.end_poly()  # 停止记录多边形的顶点
print(t.get_poly())
# 结果为多边形顶点坐标：((0.00,0.00), (100.00,0.00), (150.00,-86.60), (100.00,-173.21), (0.00,-173.21), (-50.00,-86.60), (-0.00,-0.00))
s = t.clone() #克隆一个海龟
s.pencolor('red')
s.teleport(200, 200)
t.teleport(-200, 200)
s.begin_poly()
for i in range(5):
    s.fd(100)
    s.rt(144)
s.end_poly()
print(s.get_poly())
# 结果：((200.00,200.00), (300.00,200.00), (219.10,141.22), (250.00,236.33), (280.90,141.22), (200.00,200.00))
print(t.getturtle())
print(s.getturtle())
# 可以看到输出两个地址是不一样的
# getscreen()函数后面介绍，设置缓冲去自行尝试。
t.done()

3.6复合形状

要使用由多个不同颜色多边形构成的复合海龟形状，你必须明确地使用辅助类Shape，具体步骤如下：
1、创建一个空Shape对象，类型为"compound"。
2、可根据需要使用addcomponent()方法向此对象添加多个组件。
3、接下来将Shape对象添加到Screen对象的形状列表并使用它。

方法名称	参数
addcomponent(poly, fill, outline=None)	poly一个多边形，即由数值对构成的元组 fill一种颜色，将用来填充poly指定的多边形 outline一种颜色，用于多边形的轮廓 (如有指定)。

备注：Shape类在register_shape()方法的内部以多种方式使用。应用程序编写者只有在使用上述的复合形状时才需要处理Shape类。

import turtle as t

s = t.Shape("compound")  # 创建Shape类对象，类型为"compound"
poly1 = ((0, 0), (10, -5), (0, 10), (-10, -5))  # 复合图形1的顶点坐标
s.addcomponent(poly1, "red", "blue")  # 将复合图形1添加到Shape对象
poly2 = ((0, 0), (10, -5), (-10, -5))  # 复合图形2的顶点坐标
s.addcomponent(poly2, "blue", "red")  # 将复合图形1添加到Shape对象
t.register_shape("myshape", s)  # 将复合图形添加至TurtleScreen的形状列表
t.shape("myshape")  # 选用添加的复合图形
t.stamp()  # 设置一个印章检查是否添加成功
t.done()

四、TurtleScreen/Screen 方法

TurtleScreen是基本的海龟绘图区域。Screen是TurtleScreen的子类，并包括一些额外方法用来管理其外观（包括大小和标题）及行为。

4.1窗口控制

作用	方法名称	参数	详细描述
背景颜色	bgcolor(*args)	args一个颜色字符串或三个取值范围0..colormode内的数值或一个取值范围相同的数值3元组。	设置或返回TurtleScreen的背景颜色。
背景图片	bgpic(picname=None)	picname一个字符串, gif-文件名, "nopic", 或None。	设置背景图片或返回当前背景图片名称。如果picname为一个文件名，则将相应图片设为背景。如果picname为"nopic"，则删除当前背景图片。如果picname为 None，则返回当前背景图片文件名。
重置	clearscreen()	——	从中删除所有海龟的全部绘图。将已清空的TurtleScreen重置为初始状态: 白色背景，无背景片，无事件绑定并启用追踪。
重置	resetscreen()	——	重置屏幕上的所有海龟为其初始状态。
屏幕大小	screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)	canvwidth正整型数，以像素表示画布的新宽度值。 canvheight正整型数，以像素表示画面的新高度值。 bg颜色字符串或颜色元组，新的背景颜色。	如未指定任何参数，则返回当前的 (canvaswidth, canvasheight)。否则改变作为海龟绘图场所的画布大小。不改变绘图窗口。要观察画布的隐藏区域，可以使用滚动条。通过此方法可以令之前绘制于画布之外的图形变为可见。也可以用来寻找意外逃走的海龟。
设置世界坐标系	setworldcoordinates(llx, lly, urx, ury)	llx一个数值, 画布左下角的x坐标。 lly一个数值, 画布左下角的y坐标。 urx一个数值, 画面右上角的x坐标。 ury一个数值, 画布右上角的y坐标。	设置用户自定义坐标系并在必要时切换模式为"world"。这会执行一次screen.reset()。如果"world"模式已激活，则所有图形将根据新的坐标系重绘。 注意: 在用户自定义坐标系中，角度可能显得扭曲。

import turtle as t

t.bgcolor('yellow')  # 设置窗口背景为黄色
t.bgpic('R-C.gif')  # 设置背景图片，注意图片类型为gif，图片与Python文件同目录，或者为图片绝对路径
# t.clearscreen() # 清空屏幕
# t.resetscreen()  # 重置屏幕海龟为其初始状态。
t.screensize(1000, 1000, 'red')  # 设置画布大小及背景颜色
t.done()

说明：screensize()只能设置画布大小，不能改变窗口的大小，想要改变窗口大小，请看后面4.5 Screen专有方法setup()。

4.2动画控制

作用	方法名称	参数	详细描述
延迟	delay(delay=None)	delay正整型数	设置或返回以毫秒数表示的延迟值delay。(这约等于连续两次画布刷新的间隔时间。) 绘图延迟越长，动画速度越慢。
追踪	tracer(n=None, delay=None)	n非负整型数。 delay非负整型数。	启用/禁用海龟动画并设置刷新图形的延迟时间。如果指定 n值，则只有每第n次屏幕刷新会实际执行。(可被用来加速复杂图形的绘制。) 如果调用时不带参数，则返回当前保存的n值。第二个参数设置延迟值 (参见delay())。
更新	update()	——	执行一次TurtleScreen刷新。在禁用追踪时使用。

delay()延迟：

import turtle as t


# 绘制一个五角星
def fun():
    for i in range(5):
        t.fd(100)
        t.rt(144)


print(t.delay())  # 输出当前画布刷新时间间隔（延迟值），结果：10
t.delay(200)  # 可以看到绘制速度变慢了
# t.speed(1) # 使用speed()函数同样能使速度变慢，但两者是有不同的，可以仔细观察下。
fun()
t.done()

tracer()追踪：

import turtle as t

print(t.tracer())  # 输出当前的n值，结果：1
t.tracer(0)  # 禁用海龟动画，可以尝试将n设置成不同的值，不执行刷新看下结果,tracer(0)等同于tracer(False),tracer(1)等同于tracer(True)
for i in range(5):
    t.fd(100)
    t.rt(144)
# t.update() # 禁用动画后，不执行刷新，不显示绘图的完整结果，也可以通过启用，显示完整绘图结果。
t.done()
# 可以用来制作动画效果，可以看后面实例

4.2使用屏幕事件

作用	方法名称	参数	详细描述
监听	listen(xdummy=None, ydummy=None)	——	设置焦点到TurtleScreen(以便接收按键事件)。使用两个Dummy参数以便能够传递 listen()给onclick方法。
当键盘按下并释放	onkey(fun, key) onkeyrelease(fun, key)	fun一个无参数的函数或None。 key一个字符串：键 (例如 "a") 或键标 (例如"space")	绑定fun指定的函数到按键释放事件。如果fun值为None，则移除事件绑定。注：为了能够注册按键事件，TurtleScreen必须得到焦点。(参见listen()方法。)
当键盘按下	onkeypress(fun, key=None)	fun一个无参数的函数或None。 key一个字符串：键 (例如 "a") 或键标 (例如"space")	绑定fun指定的函数到指定键的按下事件。如未指定键则绑定到任意键的按下事件。注: 为了能够注册按键事件，必须得到焦点。(参见listen()方法。)
当点击屏幕	onclick(fun, btn=1, add=None) onscreenclick(fun, btn=1, add=None)	fun一个函数，调用时将传入两个参数表示在画布上点击的坐标。 btn鼠标按钮编号，默认值为1(鼠标左键) add——True或False，如为True则将添加一个新绑定，否则将取代先前的绑定。	绑定fun指定的函数到鼠标点击屏幕事件。如果fun值为None，则移除现有的绑定。备注：此TurtleScreen方法作为全局函数时只有一个名字onscreenclick。全局函数onclick所对应的是Turtle方法onclick。
当达到定时	ontimer(fun, t=0)	fun一个无参数的函数。 t 一个 >= 0的数值。	安装一个计时器，在t毫秒后调用fun函数。
主循环	mainloop() done()	——	开始事件循环，调用Tkinter的mainloop函数。必须作为一个海龟绘图程序的结束语句。如果一个脚本是在以n模式 (无子进程) 启动的IDLE中运行时，不可使用，用于实现海龟绘图的交互功能。

import turtle as t


def fun1():
    for i in range(5):
        t.fd(100)
        t.rt(144)


t.listen()  # 设置焦点到窗口，文档解释里有两个假参数，是为了方便在onclick()里面调用listen()。
t.onkey(fun1, 'a')  # 绑定fun指定的函数到按键释放事件
t.onkeypress(fun1, 'm')  # 绑定fun指定的函数到指定键的按下事件
t.ontimer(fun1, 1000)  # 安装一个计时器，在t毫秒后调用fun函数
t.done()

接下来看下屏幕点击事件：
首先介绍onscreenclick()：

import turtle as t


def fun1(x, y):
    for i in range(5):
        t.fd(100)
        t.rt(144)


t.onscreenclick(fun1)  # 点击窗口空白地方，海归会执行fun1,在海龟当前绘制图形，注意：执行的函数需要设置两个假的参数，不然会报错。
t.done()
# 可以通过调用goto()函数实现：鼠标点哪里，海龟移动到哪里，可以看下边实例。

再看一下onclick()这个函数：

import turtle as t

s = t.getscreen() # 获取窗口TurtleScreen对象
s.onclick(t.goto) # 通过窗口类对象调用onclick()函数，执行goto()，实现在绘图窗口点哪里海龟移动到哪里。
t.done()

前面我们已经对t.onclick()进行了测试，正如文档所述，直接使用onclik(),调用的是Turtle对象的onclick()函数，并非TurtleScreen对象的onclick()函数。TurtleScreen对象的onclick()函数不能作为全局函数使用。

4.3设置与特殊方法

作用	方法名称	参数	详细描述
设置海龟模式	mode(mode=None)	mode字符串"standard","logo"或"world"其中之一。	设置海龟模式 ("standard","logo"或 "world") 并执行重置。如未指定模式则返回当前的模式。"standard"模式与旧的turtle兼容。"logo"模式与大部分Logo海龟绘图兼容。"world"模式使用用户自定义的"世界坐标系"。注意: 在此模式下，如果x/y单位比率不等于1则角度会显得扭曲。 模式——初始海龟朝向——正数角度 "standard"——朝右 (东)——逆时针 "logo"——朝上 (北)——顺时针
颜色模式	colormode(cmode=None)	cmode数值1.0或255其中之一。	返回colormode或将其设为1.0或255。 后续表示三原色的r, g, b值必须在0..cmode范围之内。
获取画布	getcanvas()	——	返回此TurtleScreen的Canvas对象。供了解Tkinter的Canvas对象内部机理的人士使用。
获取形状	getshapes()	——	返回所有当前可用海龟形状的列表。
添加形状	register_shape(name, shape=None) addshape(name, shape=None)	（1）name为一个gif文件的文件名，shape为 None：安装相应的图像形状。 （2）name为指定的字符串，shape为由坐标值对构成的元组：安装相应的多边形形状。 （3）name为任意字符串而shape为 (复合)Shape对象：安装相应的复合形状。	将一个海龟形状加入TurtleScreen的形状列表。只有这样注册过的形状才能通过执行shape(shapename)命令来使用。
所有海龟	turtles()	——	返回屏幕上的海龟列表。
窗口高度	window_height()	——	返回海龟窗口的高度。
窗口宽度	window_width()	——	返回海龟窗口的宽度。

import turtle as t

print(t.mode())  # 输出当前海龟模式，结果：standard
t.mode('logo')  # 设置海龟模式logo
t.fd(100)
print(t.colormode())  # 输出当前颜色模式，结果：1.0
print(t.getshapes())  # 输出当前可用海龟形状，结果：['arrow', 'blank', 'circle', 'classic', 'square', 'triangle', 'turtle']
print(t.turtles())  # 返回屏幕上的海龟列表
print(t.window_width())  # 返回海龟窗口的宽度。
print(t.window_height())  # 返回海龟窗口的高度。
# 画一个五角星作为一个新的海龟形状
t.begin_poly()  # 开始记录五角星顶点坐标
for i in range(5):
    t.fd(50)
    t.rt(144)
t.end_poly()  # 结束记录五角星顶点坐标
t.addshape("star", t.get_poly())  # 将五角星添加为海龟形状
t.shape('star')  # 将海龟形状设置为刚添加的五角星
t.fd(100)
t.done()

4.4 输入方法

作用	方法名称	参数	详细描述
文本输入	textinput(title, prompt)	title 字符串。 prompt字符串。	弹出一个对话框窗口用来输入一个字符串。形参title为对话框窗口的标题，prompt为一条文本，通常用来提示要输入什么信息。返回输入的字符串。如果对话框被取消则返回None。
数字输入	numinput(title, prompt, default=None, minval=None, maxval=None)	title 字符串。 prompt字符串。 default数值 (可选)。 minval数值 (可选)。 maxval数值 (可选)。	弹出一个用于输入数值的对话框窗口。title是对话框窗口的标题，prompt是通常用来描述要输入的数字信息的文本。 default：默认值，minval：可输入的最小值，maxval::可输入的最大值。 如果给出minval .. maxval则输入的数值必须在此范围以内。 如未给出，则将发出提示并且让话框保持打开以便修正。 返回输入的数值。 如果对话框被取消，则返回None。

文本输入示例：

import turtle as t
# 实现交互，输入五边形绘制一个五边形，你可以尝试更复杂的例子。
s = t.textinput("绘制五边形：","请输入‘五边形’：")
if s == '五边形':
    t.circle(100,360,5)
else:
    t.write("你输入有误")
t.done()

数字输入示例：

import turtle as t
# 根据输入的数字绘制多边形 
s = t.numinput("绘制多边形：", "请输入你想绘制的多边形：", 3, 3,10)
a = int(s)
if 3 <= a < 10:
    t.circle(100, 360, a)
else:
    t.write("你的输入不符合要求")
t.done()

4.5 Screen 专有方法

作用	方法名称	参数	详细描述
退出	bye()	——	关闭海龟绘图窗口。
当点击时退出	exitonclick()	——	将bye()方法绑定到Screen上的鼠标点击事件。如果配置字典中"using_IDLE"的值为False(默认值) 则同时进入主事件循环。注：如果启动IDLE时使用了n开关 (无子进程)，turtle.cfg中此数值应设为True。在此情况下IDLE本身的主事件循环同样会作用于客户脚本。
设置	setup(width=_CFG['width'], height=_CFG['height'], startx=_CFG['leftright'], starty=_CFG['topbottom'])	width如为一个整型数值，表示大小为多少像素，如为一个浮点数值，则表示屏幕的占比；默认为屏幕的 50%。 height如为一个整型数值，表示高度为多少像素，如为一个浮点数值，则表示屏幕的占比；默认为屏幕的 75%。 startx如为正值，表示初始位置距离屏幕左边缘多少像素，负值表示距离右边缘，None表示窗口水平居中。 starty如为正值，表示初始位置距离屏幕上边缘多少像素，负值表示距离下边缘，None 表示窗口垂直居中。	设置主窗口的大小和位置。默认参数值保存在配置字典中，可通过turtle.cfg文件进行修改。
标题	title(titlestring)	titlestring一个字符串，显示为海龟绘图窗口的标题栏文本。	设置海龟窗口标题为titlestring指定的文本。

import turtle as t

t.title("Turtle绘图")  # 设置绘图窗口标题
t.setup(500, 500, 100)  # 设置绘图窗口大小及在显示屏的位置
t.fd(100)
# t.bye() # 执行会立即关闭绘图窗口
t.exitonclick()  # 当鼠标点击绘图窗口时，关闭绘图窗口。

五、公共类

类名	参数	说明
RawTurtle(canvas) RawPen(canvas)	canvas一个tkinter.Canvas，ScrolledCanvas或TurtleScreen	创建一个海龟。海龟对象具有Turtle/RawTurtle方法一节所述的全部方法。
Turtle	——	RawTurtle的子类，具有相同的接口，但其绘图场所为默认的Screen类对象，在首次使用时自动创建。
TurtleScreen(cv)	cv一个tkinter.Canvas	提供面向屏幕的方法如bgcolor()等。
Screen	——	TurtleScreen的子类，增加了四个方法。
ScrolledCanvas(master)	master– 可容纳ScrolledCanvas的Tkinter 部件，即添加了滚动条的Tkinter-canvas	由Screen类使用，使其能够自动提供一个ScrolledCanvas作为海龟的绘图场所。
Shape(type_, data)	type_– 字符串"polygon","image", "compound"其中之一	实现形状的数据结构。(type_, data) 必须遵循以下定义： type_——data "polygon"——一个多边形元组，即由坐标值对构成的元组 "image"——一个图片 (此形式仅限内部使用!) "compound"——None(复合形状必须使用addcomponent()方法来构建)
Vec2D(x, y)	——	一个二维矢量类，用来作为实现海龟绘图的辅助类。也可能在海龟绘图程序中使用。派生自元组，因此矢量也属于元组。提供的运算 (a，b为矢量,k为数值)： a + b矢量加法 a - b矢量减法 a * b内积 k * a和a * k与标量相乘 abs(a)，a的绝对值 a.rotate(angle)旋转

六、应用实例

turtledemo包汇集了一组演示脚本。这些脚本可以通过命令打开所提供的演示查看器运行和查看。这里对其中一个演示脚本进行解析。后面提供如何通过命令打开演示脚本。下面是对round_dance演示脚本的解析（部分地方与原脚本稍有改动）。

import turtle as t


# 此演示脚本原理：
# 首先利用循环创建复合图形并添加至TurtleScreen的形状列表
# 利用循环克隆15个复合图形的海龟对象。
# 再利用循环将15个海龟放置在不同位置上
# 利用循环改变15个海龟的倾斜角度并使其转动达到动画效果。


# 停止动画函数，设置全局变量running = False,启动后点击任意键停止动画
def stop():
    global running
    running = False


# 主函数
def main():
    global running
    t.clearscreen()  # 清屏
    t.bgcolor("gray10")  # 设置背景颜色
    t.tracer(False)  # 禁用追踪
    t.shape("triangle")  # 设置海龟形状为“triangle”
    f = 0.793402  # 系数
    phi = 9.064678  # 海龟倾斜角度
    s = 5  # 初始图形形状大小
    c = 1  # 设置初始填充颜色系数
    # 创建复合形状
    sh = t.Shape("compound")  # 创建一个名为“compound”的海龟对象
    for i in range(10):  # 利用循环绘制复合图形
        t.shapesize(s)  # 设置海龟大小
        p = t.get_shapepoly()  # 获取当前海龟形状的坐标值
        s *= f  # 将海龟大小按f缩小
        c *= f  # 改变初始填充颜色系数
        t.tilt(-phi)  # 将海龟倾斜-phi
        sh.addcomponent(p, (c, 0.25, 1 - c), "black")  # 添加每一个形状组件添加到Shape对象
    t.register_shape("multitri", sh)  # 将海龟形状加入TurtleScreen的形状列表
    # 创建舞者（转动的图像，称为舞者）
    t.shapesize(1)  # 设置海龟大小
    t.shape("multitri")  # 设置海龟形状为“multitri”
    t.up()  # 将画笔抬起
    t.setpos(0, -200)  # 海龟移动到一个绝对坐标
    dancers = []  # 创建舞者数组
    for i in range(180):  # 利用循环绘制15个舞者
        t.fd(7)
        t.tilt(-4)  # 将海龟倾斜-4
        t.lt(2)
        t.update()  # 前边禁用了追踪，在这里刷新窗口
        if i % 12 == 0:  # 当i是12的倍数时，克隆一个海龟，并添加到舞者数组
            dancers.append(t.clone())  # 克隆一个海龟，并添加到舞者数组
    t.home()  # 回到原点
    # 使图形转动起来
    running = True
    t.onkeypress(stop)  # 创建键盘点击事件，点击任意键动画停止
    t.listen()  # 监听
    cs = 1  # 设置初始放大系数
    while running:  # 创建循环使图形转动起来
        angle = -4
        for dancer in dancers:  # 循环画出舞者数组里的15个舞者
            dancer.fd(7)
            dancer.lt(2)
            dancer.tilt(angle)  # 旋转angle
            angle = -4 if angle > 0 else 2  # 每次更改旋转角度
        if cs < 12:
            t.rt(4)  # 原点图形右转4度
            t.shapesize(cs)  # 将原点图形按cs放大
            cs *= 1.005
        t.update()  # 刷新窗口
    return "DONE!"  # 循环结束，输出Done！


if __name__ == '__main__':
    print(main())
    t.mainloop()

下边介绍如何打开turtledemo包汇集的演示脚本。管理员身份打开终端（cmd命令窗口）或在Pycharm的命令窗口，输入以下代码：

python -m turtledemo

回车（Enter）执行，出现以下窗口：

点击左上角Example查看选择演示脚本。点击START开始执行脚本。如果不想本地打开可以看我另一篇文章，Turtle绘图案例。
到此，Turtle绘图就介绍完毕了，发挥你的想象力，去创作吧！

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