任務1.3 繪制簡單圖形——紅色三角形

一、任務描述

簡單圖形有很多種，如三角形、四邊形、五邊形、圓形等。它們雖然簡單，但也有一定的規律，如圓形有半徑，三角形有邊長和內角等。本任務要求繪制一個紅色的等邊三角形，圖形大小和位置自行設置。效果如圖1-49所示。

二、相關知識

Python為用戶提供了非常完善的基礎代碼庫，而turtle庫是其中一個很流行的圖像繪制的函數庫，又被稱為海龜作圖庫?？梢詫⒗L制過程想象成一只小海龜在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標系中，從原點（0，0）位置，根據一組函數指令在這個平面坐標系中移動，通過它爬行的路徑繪制圖形。在使用turtle庫之前，首先需要導入turtle庫，設置窗體屬性，再通過調用turtle庫中的函數指令繪制圖形。turtle庫常見的函數及其說明見本書附錄。

1.導入turtle庫

導入turtle庫有3種方式：直接導入、導入庫并為庫取別名，以及導入庫中所有的類、函數及變量等。

2.turtle窗體布局

圖1-50展示了計算機屏幕與turtle窗體的位置關系，計算機屏幕左上角的坐標為（0，0），坐標（startx，starty）是turtle窗體的左上角位置，height為turtle窗體的高度，width為turtle窗體的寬度。需要強調的是，在turtle窗體內部有一個畫布，畫布也有一個坐標系，如圖1-51所示，該坐標系的原點（0，0）在畫布的中心位置，海龜默認的運動方向為x軸正方向。

3.相關turtle庫函數說明

●turtle.setup（width，height[，startx，starty]）：設置窗體大小，前兩個參數分別表示窗體的寬和高，后兩個參數表示窗體在屏幕上的位置省略后面兩個參數時，窗體默認在計算機屏幕中心。

●turtle.pencolor（color）：若沒有參數傳入，則返回當前畫筆顏色；若傳入參數表示設置畫筆顏色，參數值可以是字符串如“green”“red”等，也可以是RGB三元組。

●turtle.fillcolor（colorstring）：設置圖形的填充顏色。

●turtle.color（color1，color2）：同時設置畫筆顏色（pencolor=color1）和填充顏色（fillcolor=color2）。如果只有一個參數值，則說明畫筆顏色和填充顏色相同。

●turtle.begin_fill()：在繪制要填充的形狀之前調用。

●turtle.end_fill()：填充上次調用begin_fill()之后繪制的形狀。

●turtle.forward（distance）|turtle.fd（distance）：向當前畫筆方向移動distance個像素。

●turtle.backward（distance）|turtle.bk（distance）|turtle.back（distance）：向當前畫筆相反方向移動distance個像素。

●turtle.goto（x，y）：將畫筆移動到坐標為（x，y）的位置。

●turtle.penup()：提筆，移動時不繪制圖形，用于另起一個地方繪制。

●turtle.pendown()：落筆，移動時繪制圖形。

●turtle.right（angle）|turtle.rt（angle）：順時針移動旋轉，旋轉角度為參數angle。

●turtle.left（angle）|turtle.lt（angle）：逆時針移動旋轉，旋轉角度為參數angle。

三、任務分析

任務要求繪制紅色三角形，需要設置畫筆顏色和填充顏色；繪制三角形實際上是先繪制一條線段，然后旋轉一定角度，重復上述動作，直到完成圖形繪制，需要用到forward()函數和left()函數或right()函數；圖形內部填充顏色需要用到begin_fill()和end_fill()函數。繪制三角形時，旋轉的角度計算方式如圖1-52所示。

四、任務實現

（1）在PyCharm中，右擊左側列表中的項目名稱chapter01，選擇“New”→“Python File”，如圖1-53所示。在彈出的對話框中將文件命名為“1-3 繪制圖形.py”，按“Enter”鍵，進入代碼編輯界面。

（2）在新建的Python文件中，輸入下面的代碼，實現導入turtle庫、設置窗體大小。選擇“Run”→Run'1-3繪制圖形'”，運行代碼，可以看到會彈出白色窗體。

（3）繪制紅色三角形。將畫筆顏色和填充顏色設置為紅色，繪制圖形前先開啟填充指令，圖形繪制結束后調用結束填充指令對圖形進行顏色填充。三角形的繪制方法是：調用forward（200）函數繪制200個單位長度的線段，再調用left（120）使海龜前進的方向。向左旋轉120°，重復上述操作兩次繪制另外兩條邊，即可完成三角形的繪制。在步驟（2）預留繪制三角形的位置，輸入繪制代碼并運行。