Day21 · Turtle 入门与基础绘图

小嘉游戏2026-11-13 18:14

Day21 · Turtle 入门与基础绘图

阶段：阶段一 · 核心基础　|　前置：Day20（面向对象）　|　技术基准：Python 3.15.0

学习目标

  • 学会导入标准库 turtle，用 turtle.Turtle() 创建一只"海龟"画笔
  • 理解 Turtle 窗口的直角坐标系：原点 (0, 0)、x 轴向右为正、y 轴向上为正
  • 掌握基本移动命令 forward / backward / left / right 与坐标定位 goto / setx / sety
  • 会用 penup / pendown / pensize / pencolor / speed 控制画笔状态
  • 认识 circle / dot 画圆与画点，学会用 color / fillcolor / begin_fill / end_fill 给图形填色
  • 弄清收尾函数 turtle.done() 与 turtle.exitonclick() 的区别，让窗口行为可控

一、turtle 是什么

前面我们学完了面向对象（Day19、Day20），一直和文字输出打交道。今天换个口味：用 Python 自带的 turtle（小海龟）模块在窗口里画图。

turtle 是 Python 标准库内置的，不需要 pip install ，import turtle 就能用。它的隐喻很形象：想象一只小海龟趴在窗口中央，尾巴蘸着墨水，你命令它"往前走多少步、转多少度"，它走过的路线就留在画布上，变成线条。

1.1、导入模块与创建海龟

标准写法分两步：先 import turtle，再用 turtle.Turtle() 创建一个海龟对象（这正是 Day19 学的"类 + 实例"）：

python 复制代码 
import turtle

# 创建一只海龟画笔，默认出现在窗口正中央，朝右
t = turtle.Turtle()

t.forward(100)       # 让它向前走 100 像素

turtle.done()        # 收尾：把窗口留住（第八节细讲）

小嘉提醒：本课程约定把海龟实例命名为 t（短、好敲），后续所有示例都沿用这个名字。你也可以创建多只海龟，每只各走各的线，今天先从一只开始。

1.2、创建画布窗口 Screen

turtle 第一次被调用时会自动弹出一个默认窗口。想自定义窗口大小、标题、底色，可以先拿到 Screen 对象再设置：

python 复制代码 
import turtle

screen = turtle.Screen()
screen.setup(width=600, height=400)     # 画布宽 600、高 400（像素）
screen.title("我的第一个 Turtle 窗口")
screen.bgcolor("#f5f5f5")                # 浅灰底色，十六进制颜色串

t = turtle.Turtle()
t.forward(100)

turtle.done()
Screen 常用方法 作用
screen.setup(width, height) 设置画布宽高，也可再加 startx、starty 指定窗口位置
screen.title("文字") 设置窗口标题栏文字
screen.bgcolor("颜色") 设置画布背景色
screen.exitonclick() 点击窗口即关闭（第八节讲）

二、坐标系：海龟站在哪里

2.1、原点与四个方向

Turtle 采用标准直角坐标系，和数学课本里的平面直角坐标系一致：

  • 原点 (0, 0) 在窗口正中央，海龟默认就站在这里。
  • x 轴：向右为正方向，向左为负。
  • y 轴：向上为正方向，向下为负。
  • 海龟默认朝右（东） ，这个朝向称为航向（heading） ，角度为 0。逆时针旋转角度增加（左转为正），顺时针角度减小。

在交互模式下可以直接查看海龟当前位置与朝向：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
print(t.position())      # 输出：(0.00,0.00)
print(t.heading())       # 输出：0.0（默认朝右）

2.2、角度约定

朝向 heading 角度
右（东） 0°
上（北） 90°
左（西） 180°
下（南） 270°（或 -90°）

小嘉提醒：Turtle 的坐标系和多数屏幕绘图库"左上角为原点、y 向下"不同，它是 y 向上的数学坐标系，画图时心里要先有这把尺子，别把上下搞反。

三、基本移动：forward / backward / left / right

3.1、前进与后退

方法 别名 作用
t.forward(距离) t.fd(距离) 沿当前朝向前进
t.backward(距离) t.bk(距离) / t.back(距离) 沿当前朝向倒退，朝向不变

注意：backward 不会先转身，而是"背对着走"，所以它画的线方向与当前朝向相反，但海龟脸还是朝着原来的方向。

3.2、左转与右转

方法 别名 作用
t.left(角度) t.lt(角度) 逆时针左转指定角度
t.right(角度) t.rt(角度) 顺时针右转指定角度

下面这段代码走一个"L"形折线，先向前、再左转 90° 向上：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()

t.forward(150)      # 向右走 150
t.left(90)         # 原地左转 90°，脸朝上
t.forward(120)     # 向上走 120
t.backward(60)     # 倒退 60（脸仍然朝上，线往下退）
t.right(90)        # 右转 90°，脸朝右
t.forward(80)

turtle.done()

小嘉提醒：left / right 只改变朝向，不画线 ；真正留下轨迹的是 forward / backward / goto。先转身再迈步，和人走路是一个道理。

四、坐标定位：goto / setx / sety

"相对行走"（前进、转弯）适合画连续线条；如果想直接把海龟送到某个具体坐标，就用"绝对定位"。

方法 作用
t.goto(x, y) 直接移动到坐标 (x, y)（也可写 t.setpos(x, y) / t.setposition(x, y)）
t.setx(x) 只修改 x 坐标，y 保持不变
t.sety(y) 只修改 y 坐标，x 保持不变
t.position() / t.pos() 读取当前坐标（返回一个二元组）
python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.pensize(2)

# 先抬笔飞到 (-150, 100)，不画线
t.penup()
t.goto(-150, 100)
t.pendown()

t.goto(150, 100)       # 画一条水平线到右上角附近
t.goto(0, -150)        # 再画斜线到下方
t.setx(150)            # x 改成 150，y 仍为 -150（画水平线）

turtle.done()

小嘉提醒：goto 是"直线瞬移过去"，移动路径会被画出来。想不画线地换位置，必须先 penup()（抬笔），到地方再 pendown()（落笔）------这就是下一节的内容。

五、画笔控制

5.1、抬笔与落笔

方法 别名 作用
t.penup() t.up() / t.pu() 抬起画笔，之后移动不画线
t.pendown() t.down() / t.pd() 放下画笔，之后移动恢复画线

5.2、笔宽、颜色与速度

方法 作用
t.pensize(宽度) / t.width(宽度) 设置线条粗细（像素），默认 1
t.pencolor("颜色") 设置画笔（线条）颜色
t.speed(n) 设置绘制速度，取值 0~10，见下表

速度等级：

speed(n) 效果
1 最慢，一步一步走，适合观察过程
3~6 普通速度，默认约为 3
10 快
0 最快，直接闪现，不做动画

颜色可以用英文颜色名（"red"、"blue"、"gold"），也可以用十六进制串（"#3a7bd5"）。下面画两条不同粗细、不同颜色的线，中间用抬笔跳过空隙：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.speed(5)

# 第一条：粗蓝线
t.pensize(4)
t.pencolor("blue")
t.penup()
t.goto(-150, 50)
t.pendown()
t.forward(300)

# 抬笔走到第二条起点，中间不画线
t.penup()
t.goto(-150, -50)
t.pendown()

# 第二条：细灰线
t.pensize(1)
t.pencolor("gray")
t.forward(300)

turtle.done()

六、circle 与 dot：画圆和画点

6.1、t.circle(半径, 角度=None)

t.circle(r) 以海龟当前位置为"圆周上的一点"，向左转一个半径 为圆心，逆时针画一个整圆。circle(r, 180) 则只画 180° 的半圆（圆弧）。

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.pensize(2)
t.circle(60)            # 半径 60 的整圆
t.penup()
t.goto(0, -120)
t.pendown()
t.circle(40, 180)       # 半径 40 的上半圆

turtle.done()

6.2、t.dot(直径, 颜色=None)

dot 直接在当前位置画一个实心圆点，不需要移动：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.dot(30, "red")        # 直径 30 的红点

t.penup()
t.goto(80, 0)
t.pendown()
t.dot(20, "gold")       # 直径 20 的金点

turtle.done()

小嘉提醒：circle 的圆心在海龟左侧（半径方向垂直于当前朝向），所以刚画完一个圆，海龟还在原来的起点上、朝向不变；想换位置画第二个圆，记得先 penup() 再 goto。

七、颜色与填充

7.1、color、pencolor、fillcolor

方法 作用
t.pencolor("颜色") 只设线条颜色
t.fillcolor("颜色") 只设填充颜色
t.color("线条色", "填充色") 一次同时设置两者；只传一个参数则两者都设为该色

7.2、begin_fill() 与 end_fill()

给闭合图形填色的固定套路：先 begin_fill()，再沿着图形边界画一圈（路径要闭合），最后 end_fill()，中间围起来的区域就被填充色铺满：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.pensize(2)
t.color("black", "gold")     # 黑线、金填充

t.begin_fill()               # 准备填充
for _ in range(4):           # （for 循环 Day22 细讲，这里先看效果）
    t.forward(100)
    t.left(90)
t.end_fill()                 # 结束填充，正方形被金色铺满

turtle.done()

7.3、完整小例：一座小房子

把今天学的移动、抬笔、定位、填充串起来，画一座带屋顶的小房子（墙体用手动走四条边，先不依赖循环）：

python 复制代码 
import turtle


def draw_house():
    t = turtle.Turtle()
    t.speed(3)
    t.pensize(2)

    # 墙体：正方形，浅米色填充
    t.color("black", "#ffd9a0")
    t.begin_fill()
    t.forward(120)
    t.left(90)
    t.forward(120)
    t.left(90)
    t.forward(120)
    t.left(90)
    t.forward(120)
    t.left(90)
    t.end_fill()

    # 屋顶：三角形，砖红色填充
    t.penup()
    t.goto(-20, 120)
    t.setheading(0)
    t.pendown()
    t.color("black", "#e06666")
    t.begin_fill()
    t.goto(60, 210)
    t.goto(140, 120)
    t.goto(-20, 120)
    t.end_fill()

    t.hideturtle()          # 画完把海龟箭头藏起来


if __name__ == "__main__":
    draw_house()
    turtle.done()

本机运行方式（在脚本所在目录打开命令行）：

powershell 复制代码 
py -3 house.py

八、收尾：done() 与 exitonclick() 的区别

turtle 的窗口是一个常驻图形窗口，脚本跑完后如果不收尾，窗口可能一闪而过。标准的收尾写法有两种，行为不同：

python 复制代码 
import turtle

t = turtle.Turtle()
t.forward(100)

# 方式一：turtle.done()
# 程序停在这一行，窗口一直保持打开，由你手动点右上角叉号关闭；
# 关闭后脚本才真正结束。适合慢慢欣赏成果。
turtle.done()

# 方式二：turtle.exitonclick()
# 绘制完成后，等待你在窗口里点击鼠标，点一下窗口自动关闭。
# 适合"点一下就走"的小演示。
# turtle.exitonclick()
收尾方式 窗口行为 适用场景
turtle.done() 一直挂着，手动点叉关闭 默认、最稳妥，保存成果慢慢看
turtle.exitonclick() 等待一次鼠标点击后自动关闭 交互演示，点一下即走
turtle.bye() 立即关闭窗口、结束事件循环 自动化测试、批量出图（本课验证用）

8.1、tracer(0) 加速：跳过动画

默认 turtle 会一步一步动画演示绘制过程，图形复杂时很慢。调用 turtle.tracer(0) 关闭逐帧刷新，画完再 turtle.update() 一次性显示：

python 复制代码 
import turtle

turtle.tracer(0)       # 关闭动画刷新，所有绘制先在后台完成

t = turtle.Turtle()
# ...这里写一堆绘制命令...

turtle.update()        # 一次性把画面推到屏幕上
turtle.done()

小嘉提醒：tracer(0) 之后必须调用 update() 才会看到画面，否则窗口可能一片空白，这是新手最常踩的坑。

练习题

  1. 创建一个 500×400 的窗口，标题为"我的画板"，背景色为 #eef5ff，让海龟向前走 100、左转 90° 再走 100。
  2. 用 goto 画出一个等腰三角形的三条边（自己选三个坐标点），要求起点之间用抬笔移动，不要出现多余连线。
  3. 画两条平行线：一条粗 5、颜色 "green"；另一条粗 2、颜色 "orange"，两条线之间留 40 像素空隙。
  4. 用 circle(50) 画一个圆，再用 dot(15, "white") 在圆心上画一个白点，圆心位置自行用 penup + goto 对准。
  5. 用 begin_fill() / end_fill() 画一个填充色为 "lightblue" 的正方形（边长 100），边框为深蓝色。
  6. 思考题：backward(100) 与 left(180) 后再 forward(100) 画出来的线位置一样吗？海龟的朝向有什么区别？动手试试并解释。

小结

  • import turtle 后用 t = turtle.Turtle() 创建海龟；Screen 对象负责窗口大小、标题、底色。
  • 坐标系：原点在窗口中央，x 向右为正、y 向上为正，默认朝右（0°）。
  • 相对移动：forward / backward 走路，left / right 转身；绝对定位：goto / setx / sety。
  • 画笔：penup 抬笔不画线、pendown 落笔画线，pensize 控粗细、pencolor 控色、speed 控速度。
  • 形状：circle(半径) 画圆（圆心在左侧），dot(直径, 颜色) 画实心点。
  • 填充：begin_fill() 起、end_fill() 止，中间路径闭合即被 fillcolor 铺满。
  • 收尾：done() 挂起等手动关闭，exitonclick() 点一下关闭；tracer(0) + update() 可关闭动画加速出图。

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