1024特别剪辑：使用Python Turtle 库绘制一棵随机生成的树

初阶牛

发布于 2023-10-26 14:42:35

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文章被收录于专栏：C语言基础

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一、前言

这段代码使用 Python Turtle 库绘制一棵随机生成的树，并在最上层绘制一个 1024 程序员节快乐的文字。

二、绘制随机树

1. 导入 `turtle` 和 `random` 库。

import turtle
import random

2. 创建一个 `turtle` 对象

创建一个 turtle 对象，同时对画笔进行设置，如画笔颜色、宽度等。

使用Python的turtle模块创建一个名为“pen”的乌龟对象，并设置其速度为0（最快）。然后，将它的颜色设置为棕色（brown），宽度为2，并将它的位置移动到屏幕中心下方。接着，将它的笔提起并将其放置到起始位置。最后，将屏幕背景颜色设置为白色（white）。

pen = turtle.Turtle()
pen.speed(0)
pen.color("brown")
pen.width(2)
pen.penup()
pen.setpos(0, -200)
pen.pendown()
turtle.bgcolor("white")	# 屏幕背景颜色设置为白色

3. 定义一个 `draw_tree()` 函数

该函数使用递归随机绘制树枝，并在最上层绘制花朵和树顶。

这是一个自定义函数，函数名是draw_tree()。它需要三个参数：（1）branch_len表示分支长度（2）t表示画图的turtle对象，（3）level表示分支的层数。

这个函数使用递归来画树。当分支长度小于5时，树枝颜色会变为粉色，然后绘制一个小圆点表示花朵；否则，它会画出几个分支，并针对每个分支再次调用draw_tree()函数。在绘制分支之前，会选择一个随机的角度，使得分支看起来有随机性。此外，分支的宽度会根据分支长度自适应地调整，以使其外观更合理。

最后，在画完树之后，如果这是最顶层的分支，那么它会将画笔颜色改为绿色，并在树顶绘制一个小圆点，表示树叶。默认情况下，树的高度是150个单位，但可以在代码中修改。

def draw_tree(branch_len, t, level):
    if branch_len < 5:
        t.color("pink")		//颜色可自定义修改
        t.stamp()
        t.color("brown")
    else:
        angle = random.randint(20, 45)
        sf = random.uniform(0.6, 0.8)
        t.pensize(branch_len / 10)
        t.forward(branch_len)
        t.left(angle)
        draw_tree(branch_len * sf, t, level + 1)
        t.right(angle * 2)
        draw_tree(branch_len * sf, t, level + 1)
        t.left(angle)
        t.backward(branch_len)

        if level == 0:
            t.color("green")
            t.stamp()

tree_height = 150
pen.left(90)
pen.backward(tree_height)
pen.pendown()
draw_tree(tree_height, pen, 0)

4. 绘制文字

绘制一些自己想要的文字

pen.penup()
pen.setpos(0, 200)
pen.pendown()
pen.write("牛牛祝大家！", align="center", font=("Arial", 30, "normal"))
pen.penup()
pen.setpos(0, 150)
pen.pendown()
pen.write("1024 程序员节快乐", align="center", font=("Arial", 30, "normal"))

5. 设置绘制速度

pen.speed(0)

代码示例：

import turtle
import random

# 创建 turtle 对象
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(0)
pen.color("brown")
pen.width(2)
pen.penup()
pen.setpos(0, -200)
pen.pendown()
turtle.bgcolor("white")

# 定义绘制树的函数
def draw_tree(branch_len, t, level):
    if branch_len < 5:
        t.color("pink")  # 小于5时，树叶变粉红色
        t.stamp()  # 绘制花朵
        t.color("brown")  # 切换回树干颜色
    else:
        angle = random.randint(20, 45)  # 随机选择分支角度
        sf = random.uniform(0.6, 0.8)  # 随机选择分支长度缩放因子
        t.pensize(branch_len / 10)  # 根据树枝长度设置画笔粗细
        t.forward(branch_len)  # 绘制树枝
        t.left(angle)  # 左转分支角度
        draw_tree(branch_len * sf, t, level + 1)  # 递归绘制右分支，增加level参数
        t.right(angle * 2)  # 右转2倍的分支角度，即左转分支角度的2倍
        draw_tree(branch_len * sf, t, level + 1)  # 递归绘制左分支，增加level参数
        t.left(angle)  # 恢复方向
        t.backward(branch_len)  # 返回到原位置

        # 在树的最顶层(level=0)改变树叶和树干颜色
        if level == 0:
            t.color("green")  # 树干变绿色
            t.stamp()  # 绘制树顶

# 初始化树干长度
tree_height = 150
pen.left(90)
pen.backward(tree_height)
pen.pendown()

# 开始绘制树
draw_tree(tree_height, pen, 0)  # 初始level为0

# 绘制文字
pen.penup()
pen.setpos(0, 200)  # 设置文字位置
pen.pendown()
pen.write("牛牛祝大家！", align="center", font=("Arial", 30, "normal"))
pen.penup()
pen.setpos(0, 150)  # 设置文字位置
pen.pendown()
pen.write("1024 程序员节快乐", align="center", font=("Arial", 30, "normal"))


# 设置绘制速度
pen.speed(0)  # 设置绘制速度为0，最快速度

while True:
    pen.hideturtle()  # 隐藏画笔
    turtle.delay(500)  # 等待一段时间
    pen.showturtle()  # 显示画笔
    turtle.delay(500)  # 等待一段时间

最后的效果图：