Python圣诞主题绘图：用turtle库打造冬日奇妙画面【第31篇—python：圣诞节】

Python圣诞主题绘图

导言

圣诞季节是个充满欢乐和创意的时刻。在这个技术博客中，我们将深入探讨如何使用Python的turtle库创建一个有趣的圣诞主题绘图。这个项目包含了圣诞树、彩灯、雪花等元素，通过代码实现了一个生动的冬季场景。

代码结构概览

首先，我们将了解整个代码的结构，以及每个函数的作用。代码主要分为几个部分：

1. 导入模块和库

   • 使用turtle库进行绘图
   • 导入random库生成随机数
   • 引入time库用于控制绘图速度

2. 绘制彩灯

   • 定义drawlight函数，根据随机数绘制不同颜色和形状的彩灯

3. 绘制圣诞树

   • 定义tree函数，递归绘制圣诞树的分支
   • 在适当的位置调用drawlight函数绘制彩灯

4. 绘制树下装饰

   • 定义xzs函数，随机生成树下小装饰

5. 绘制雪花

   • 定义drawsnow函数，绘制白色的雪花

6. 绘制圣诞五角星

   • 利用turtle库绘制一个橙黄色的五角星

7. 整体布局和文字

   • 将绘制的元素整合，完成整体布局
   • 使用turtle库的write函数添加"Merry Christmas"文字

8. 绘制结束

   • 使用turtle库的done函数完成绘图

详细解析

drawlight函数

这个函数根据随机数绘制彩灯。通过判断随机数的取值，选择不同颜色和形状的彩灯，为圣诞树增添色彩。

tree函数

tree函数使用递归的方式绘制圣诞树，实现了树干和分支的绘制。在适当的位置调用drawlight函数，为圣诞树挂上彩灯。

xzs函数

xzs函数随机生成树下小装饰，为圣诞树的底部增加一些趣味性和多样性。

drawsnow函数

drawsnow函数绘制了白色的雪花，通过turtle库实现了雪花的形状，为整个场景增加了冬季的氛围。

五角星的绘制

通过turtle库的绘图功能，实现了一个橙黄色的五角星，为圣诞主题画面锦上添花。

完整代码

import turtle as  t
from turtle import *
import random as r
import  time

#定义几个函数先

#定义画彩灯的函数
def drawlight():
    if r.randint(0,30) == 0:
        color('tomato')
        circle(6)
    elif r.randint(0,30) == 1:
        color('orange')
        circle(3)
    else:
        linewidth = 5
        color('dark green')

#定义画圣诞树的函数
def tree(d,s):
    if d <= 0:  return
    forward(s)
    tree(d-1, s * .8)
    right(120)
    tree(d-3, s * .5)
    drawlight()
    right(120)
    tree(d-3, s * .5)
    right(120)
    backward(s)

#定义树下面小装饰的函数
def  xzs():
    for i in range(200):
        a = 200-400* r.random()
        b = 10 -20* r.random()
        up()
        forward(b)
        left(90)
        forward(a)
        down()
        if  r.randint(0,1) == 0:
            color('tomato')
        else:
            color('wheat')
        circle(2)
        up()
        backward(a)
        right(90)
        backward(b)

#定义一个画雪花的函数
def drawsnow():
    t.hideturtle()
    t.pensize(2)
    for i in range(200):
        t.pencolor("white")
        t.penup()
        t.setx(r.randint(-350,350))
        t.sety(r.randint(-100,350))
        t.pendown()
        dens = 6
        snowsize = r.randint(1,10)
        for j in range(dens):
            t.forward(int(snowsize))
            t.backward(int(snowsize))
            t.right(int(360/dens))


n=100.0
t.pensize(10)
speed("fastest")
t.screensize(800,600, "black")
left(90)
forward(3 * n)
color("orange", "yellow")
begin_fill()
left(126)


#画五角星
for i in range(5):
    forward(n/5)
    right(144)
    forward(n/5)
    left(72)

end_fill()
right(126)

color("dark green")
backward(n * 4.8)


#调用画树的函数
tree(15 , n)
backward(n/2)

xzs()

#写文字
t.color("dark red", "red")
t.write("Merry Christmas", align="center", font=("Comic Sans MS", 40, "bold"))



# 调用雪花函数
drawsnow()

t.done()    #收笔

代码解析

这段代码使用turtle库绘制了一个圣诞树和相关的装饰，包括五角星、彩灯、小装饰和雪花。以下是对代码的解释：

1. import turtle as t: 导入turtle库，并使用别名t。

2. from turtle import *: 从turtle库中导入所有的符号（symbol）。

3. import random as r: 导入random库，并使用别名r。

4. import time: 导入time库。

5. 定义画彩灯的函数drawlight()：

   • 如果随机数在范围[0, 30]中，设置彩灯颜色为’tomato’，并画一个半径为6的圆。
   • 如果随机数在范围[0, 30]中，设置彩灯颜色为’orange’，并画一个半径为3的圆。
   • 否则，设置颜色为’dark green’。

6. 定义画圣诞树的函数tree(d, s)：

   • 如果递归深度小于等于0，则返回。
   • 向前移动分支长度。
   • 递归调用tree函数，减小深度d，缩小分支长度为当前的0.8倍。
   • 右转120度。
   • 递归调用tree函数，减小深度d-3，缩小分支长度为当前的0.5倍。
   • 调用drawlight方法，画彩灯。
   • 右转120度。
   • 递归调用tree函数，减小深度d-3，缩小分支长度为当前的0.5倍。
   • 右转120度。
   • 向后移动分支长度。

7. 定义树下面小装饰的函数xzs()：

   • 循环200次，随机生成a和b，分别用于控制小装饰的位置。
   • 提起笔，移动到新的位置。
   • 如果随机数为0，设置颜色为’tomato’；否则，设置颜色为’wheat’。
   • 画一个半径为2的圆。
   • 提起笔，回到原位置。

8. 定义一个画雪花的函数drawsnow()：

   • 隐藏画笔，设置笔的大小。
   • 循环200次，生成雪花的位置和大小。
   • 设置雪花的颜色为白色。
   • 画雪花，使用六个线段模拟五角星的形状。

9. 初始化一些变量，包括分支长度n、编码方式、背景颜色等。

10. t.pensize(10): 设置画笔的宽度。

11. speed("fastest"): 设置绘图速度为最快。

12. t.screensize(800, 600, "black"): 设置画布大小和背景颜色。

13. left(90): 将turtle当前方向左旋转90度，为绘制树的准备。

14. forward(3 * n): 向前移动3倍的分支长度，用于确定树的高度。

15. color("orange", "yellow"): 设置画笔颜色为橙色，填充颜色为黄色。

16. begin_fill(): 开始填充颜色。

17. 用for循环绘制五角星。

18. end_fill(): 结束填充颜色。

19. right(126): 向右旋转126度，为绘制树干的准备。

20. color("dark green"): 设置画笔颜色为深绿色。

21. backward(n * 4.8): 向相反的方向移动4.8倍的分支长度，回到树干的位置。

22. 调用tree(15, n)：开始绘制圣诞树的绿叶，传入递归深度15和分支长度n。

23. backward(n/2): 向相反的方向移动五分之一的分支长度，为绘制完整树形状。

24. 调用xzs()：绘制树下面的小装饰。

25. t.color("dark red", "red"): 设置字体颜色为深红色，填充颜色为红色。

26. `t.write(“Merry Christmas”, align=“center”, font=(“Comic Sans MS”,

40, “bold”))`: 在画布中央写上"Merry Christmas"。

27. 调用drawsnow()：绘制雪花。

28. t.done(): 完成绘制。

总结

通过这个项目，我们深入学习了turtle库的使用，并利用递归的方式实现了复杂的绘图。整个代码结构清晰，函数模块化，使得代码易于理解和扩展。通过调整参数，可以生成不同形状和规模的圣诞主题画面，为我们的创意提供了更多的可能性。

希望这篇技术博客能够帮助读者更深入地理解Python绘图库的使用，并激发更多有趣的创意和项目实现。祝大家圣诞快乐！