Python基础教程（七十八）图形界面之海龟绘图：Python海龟绘图，从零到分形的魔法画笔，解锁代码艺术！

最新推荐文章于 2025-11-26 15:40:52 发布

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深度解析与示例

1. 核心机制剖析

坐标系：画布中心 (0,0) 为起点，支持绝对坐标 (goto(x,y)) 和相对移动 (forward/backward)。
画笔控制：

turtle.pencolor("red")  # 颜色（支持RGB元组）
turtle.pensize(5)       # 粗细
turtle.speed("fastest") # 速度（0-10级）

运动逻辑：角度系统（0°→右，90°↑上），left()/right() 控制转向，penup()/pendown() 抬笔移动。

2. 数学原理驱动

几何图形：正N边形内角 = 360/N，循环绘制。
分形递归：自我相似结构（如分形树），通过递归深度控制复杂度。
参数方程：利用三角函数生成曲线（如玫瑰线）。

4大示例代码

示例1：基础图形 - 机械臂画正方形

import turtle
t = turtle.Turtle()
for _ in range(4):
    t.forward(100)
    t.left(90)  # 外角90°
turtle.done()

效果：精确直角正方形，理解循环与角度计算。

示例2：循环进阶 - 彩虹螺旋

colors = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]
t = turtle.Turtle()
t.speed(0)
for i in range(150):
    t.pencolor(colors[i % 6])
    t.forward(i * 2)
    t.left(89)  # 非90°创造旋转效果
turtle.done()

关键：动态颜色+递增步长，生成渐开线螺旋。

示例3：递归艺术 - 分形树

def draw_tree(branch_len, t):
    if branch_len > 5:  # 递归终止条件
        t.forward(branch_len)
        t.right(20)
        draw_tree(branch_len - 15, t)  # 右子树
        t.left(40)
        draw_tree(branch_len - 15, t)  # 左子树
        t.right(20)
        t.backward(branch_len)  # 回溯到父节点

t = turtle.Turtle()
t.left(90)  # 树向上生长
draw_tree(75, t)
turtle.done()

深度逻辑：递归模拟树干分叉，回溯确保路径正确。

示例4：动态模拟 - 粒子扩散动画

import random
t = turtle.Turtle()
t.speed(0)
t.hideturtle()
for _ in range(100):
    t.penup()
    t.goto(0, 0)
    t.pendown()
    angle = random.randint(0, 360)
    t.setheading(angle)
    t.forward(random.randint(50, 150))

应用场景：物理模拟（如放射轨迹）、游戏粒子特效。