python用turtle库绘画树形,python turtle画简单树

作者 | 1_bit
责编 | 王晓曼
出品 | CSDN博客

开始

使用Turtle画树，看了一下网上的代码，基本上核心的方法是使用递归；其次通过递归传参更笔的粗细从而改变绘制时的线段，更改树的躯干大小，在遍历到最后一个节点时，更改笔的颜色及粗细，绘制出树尖的花瓣或绿叶。

本篇博文使用的是网上的代码修改而成的，基本上写来写出简单编写也是使用递归，我也就拿过来用了二级python考点总结,python常考题目。本来想顺便把环境也绘制一遍，但是明天上班了，今天还有别的事，就只能作罢，有时间再写一篇把环境都弄好的案例吧；下面是最终代码运行后的结果（代码没优化，效率可能不是很好）：

感觉有点小清新，哈哈哈，故意配的色，碎花系！

好了，现在开始看看怎么写吧，最终代码在最下面，上面是一步步讲解其中遇见的一些问题。
首先我们使用最简单的方式绘制树的一条躯干，代码如下：

from turtle import *

left(80)
fd(100)
right(30)
fd(30)
right(30)
fd(40)
input()

结果如下：

以上代码首先使用t.left(80)让turtle转到几乎垂直于水平线位置，随后使用t.fd(100)往剪头所指的方向绘制100个单位的线段，随后t.right(30)向右转向30度，再t.fd(30)往前绘制30个单位的线段；这个时候线段之间有了一个节点，这个节点就是通过right转动角度后产生的，模拟树的躯干；最后t.right(30)再向右转向30度，t.fd(40)往前绘制40个单位长度线段，使最后的躯干得到延伸。

不过以上的线段并不适合形容树这个植物，不过别急，我们先更改一下绘制的线段粗细，和颜色，让绘制的图片看起来更像树。

color|pensize()

通过t.pensize()、t.color()更改笔的粗细与颜色，代码如下：

from turtle import *

color('#5E5E5E')
pensize(10)
left(80)
fd(100)
right(30)
fd(30)
right(30)
fd(40)
input()

更改好笔的粗细后，绘制的结果如下：

可能结果更像是一根草，不过没关系，我们慢慢更改代码；现在我们加长一下树的枝干和缩小一下笔的粗细：

from turtle import *

color('#5E5E5E')
pensize(6)
left(80)
fd(150)
right(30)
fd(50)
right(30)
fd(60)
input()

结果如下：

看起来好了很多，整个树干部分可以分为主要的躯干以及散开的枝条，我们通过可以分为几个部分编写；首先绘制树的主干，随后使用函数绘制树的枝条：

from turtle import *

def drawTree(length):
    right(20)
    fd(length)

color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

运行结果如下：

此时代码从最绘制区域最下方开始往上绘制，使用color('#5E5E5E') 设置了绘制颜色；pensize(5)设置了绘制的线段粗细；goto(0,-300)跳转到了绘制区域的下半部分作为起笔点；随后向左转动80度，画一根线段作为树的主干；之后调用函数 drawTree(120) 传入长度进行枝条的绘制，在drawTree 函数中，right(20)向右侧转动了20度，fd(length)画一条线段作为枝条。

既然写了函数，那我们就可以使用递归开始进行枝条的绘制了：

from turtle import *

def drawTree(length):
    if length>1:
        right(20)
        fd(length)
        drawTree(length - 10)

color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()
运行结果如下：

从代码上看，只修改了drawTree 函数部分的代码内容；在函数中使用了递归，递归后传入的值为当前长度减10个长度，并且函数中判断，长度大于1的时候才执行，这样就防止了递归中没有跳出条件而产生的死循环。

现在的长度都是有有固定差值的，使用随机数使绘制的枝条长度随机，更加贴近真实枝条的情况（在此只贴出修改部分的代码）：

def drawTree(length):
    if length>1:
        right(20)
        fd(length)
        randlen=random.random()
        drawTree(length - 10*randlen)

运行结果：

代码使用了随机数，随机值与固定差值10进行相减，得到值后参与减法运算。
那么在这里，旋转角度也是固定的，我们再把旋转角度给随机一下：

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)

        drawTree(length - 10*randlen)

运行结果：

正式开始

我们的枝条现在只有一个方向，那就是往右，我们现在添加向左的枝条绘制：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)

        drawTree(length - 10*randlen)
        left(40 * randangle)
        fd(length)


color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

然而出错了：

为什么会这样？

那是因为我们需要跳转到上一个绘制的位置，使用 backward 函数就可以了，改动 drawTree 函数如下：

def drawTree(length):
    if length>1:
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()
        right(20*randangle)
        fd(length)
        up()
        backward(length)
        down()
        left(40 * randangle)
        fd(length)
        drawTree(length - 10*randlen)

结果如下：

其实这个效果还是不错，不过并不是我们想要的，这个效果可能画狗尾巴草不错；更改一下代码：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        #随机角度与长度
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()

        #每次使用函数先绘制线段，再调整角度，这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度？那是因为我一共向左转了40度，使用backward后退，必须是相同的角度，不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(60)
input()

结果如下：

代码解释在注释里，就是个简单的递归，但是由于传入的 length 长度并不长，导致枝条绘制的线段不是很多，会导致整棵树长的不够茂盛，我们修改一下 length 传入值，改为120，绘制结果如下，注意，由于绘制过久，直接使用 tracer(False) 可以直接显示效果，就没必要绘制一次渲染一下了（这个得看你参数，直接改为False即可）；在此要更改坐标系，自定义为比现在更大的坐标系，不然屏幕显示不全的，使用代码setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)即可，整体代码如下：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        #随机角度与长度
        randangle=random.random()
        randlen=random.random()

        #每次使用函数先绘制线段，再调整角度，这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度？那是因为我一共向左转了40度，使用backward后退，必须是相同的角度，不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-300)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)
input()

结果如下：

但是由于随机数的转角和枝条长度没有限制最低的长度，可以在随机的时候给一个合适的数字相乘，并且把起笔位置再往下调，代码如下：

randangle=2*random.random()
randlen=2*random.random()
.
.
.
.
.
.
goto(0,-700)

结果如下：

差不多完成了

一棵树的大致形状绘制好了，现在开始，把树的枝条的绿色和红花填上；一般来说，树的枝条越顶端，那么越小，判断长度这个值，在一定范围内是绿色，一定范围内是红色，那么就可以模拟出树开花和树绿叶的效果了，代码如下，其中的颜色代码，可以自己去调整：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段，再调整角度，这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度？那是因为我一共向左转了40度，使用backward后退，必须是相同的角度，不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-700)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)
input()

运行结果如下：

绘制落花

树有点长的茂盛，哈哈哈；每次随机都是不一样的树形，所以我也不懂它会一个屏幕显示不下，不过关系不大，我们现在开始绘制落叶落花效果。
落花效果的函数如下：

def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750

    yval=50
    for i in range(m):
        a = 100*random.random()
        b = 2*random.random()
        print(a)
        if a>59:
            color('#FE2E9A')
        else:
            color('#04B486')
        circle(5)
        up()
        goto(x,y+(yval*b))
        fd(a)
        yval+=50
        down()      

运行如下：

因为我们自己定义的坐标系是 [-1000,-750]到[1000,750]，我们就从左下角的位置开始进行落花的绘制，在代码中定义了x和y坐标的值是x,y=-1000,-750，随后循环里面使用一个y值进行每次的增加，每次绘制的位置从左下角往上走，所以y坐标每次循环都增加，并且赋予随机相乘，这样就会更好的进行随机了，每次都使用goto(x,y+yval)跳转到指定的x,y坐标位置，但是在这里要注意，x的值是不变的；并且在循环里我设置了一个a变量，这个变量a主要是用作fd(a)进行x轴上的随机，相同的值就会导致相同的排列，不是很美观，同样随机值b与yval相乘的原因也是这个。

再修改代码，在外层套个循环，使x坐标值相加，横向的铺满绘制区域：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段，再调整角度，这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度？那是因为我一共向左转了40度，使用backward后退，必须是相同的角度，不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()
def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750
    for i in range(30):
        up()
        goto(x,y)
        x+=100
        down()
        yval=50
        for i in range(m):
            a = 100*random.random()
            b = 2*random.random()
            print(a)
            if a>59:
                color('#FE2E9A')
            else:
                color('#04B486')
            circle(5)
            up()
            goto(x,y+(yval*b))
            fd(a)
            yval+=50
            down()      

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)
color('#5E5E5E')
pensize(5)

# up()
# goto(0,-700)#跳到绘制起始点
# down()

# left(80)
# fd(140)
# drawTree(120)
fallingFlowers(10)
input()

运行结果：

新增的外层循环使x的值递增，最后平铺满绘制区域下半部分。

最终结果

最后结合树的绘制代码，打开注释，并且设置一下背景色bgcolor("#F5F6CE")：

from turtle import *
import random

def drawTree(length):
    if length>1:
        if length<30 and length>14:#缩小一下树干
            pensize(4)
        elif length<15 and length>5:#长度这个范围内那么就是绿叶
            color('#04B486')#
            pensize(3)
        elif length<5 and length>1:#红花
            color('#FE2E9A')
            pensize(2)
        else:
            color('#5E5E5E')#其他范围就是正常的树干
            pensize(5)
        #随机角度与长度
        randangle=2*random.random()
        randlen=2*random.random()

        #每次使用函数先绘制线段，再调整角度，这里是向右的角度转动
        fd(length)
        right(20*randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #这里是向左的角度转动
        left(40 * randangle)
        drawTree(length - 10*randlen)

        #为什么需要再向右转20度？那是因为我一共向左转了40度，使用backward后退，必须是相同的角度，不然退回去角度就不同了位置就不会对
        right(20 * randangle)

        up()
        backward(length)
        down()
def fallingFlowers(m):
    x,y=-1000,-750
    for i in range(30):
        up()
        goto(x,y)
        x+=100
        down()
        yval=50
        for i in range(m):
            a = 100*random.random()
            b = 2*random.random()
            print(a)
            if a>59:
                color('#FE2E9A')
            else:
                color('#04B486')
            circle(5)
            up()
            goto(x,y+(yval*b))
            fd(a)
            yval+=50
            down()      

setworldcoordinates(-1000,-750,1000,750)        
tracer(False)

fallingFlowers(10)#绘制落叶
bgcolor("#F5F6CE")
color('#5E5E5E')
pensize(5)

up()
goto(0,-700)#跳到绘制起始点
down()

left(80)
fd(140)
drawTree(120)

input()

结果如下：

如果觉得落叶落花不够多，可以改一下参数即可。由于代码没优化导致运行效果过慢，之后优化后再贴上来。

版权声明：本文为CSDN博主「1_bit」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。

原文链接：https://blog.csdn.net/a757291228/article/details/106029202

【END】

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-770838.html

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