Как нарисовать круг в python

Круг, многоугольник, точка в модуле turtle Python.

В материале представлены команды, отвечающие за рисование круга, многоугольника и точки в модуле turtle Python.

Примечание: можно использовать как функции модуля, так и одноименные методы экземпляра пера/холста. например:

Содержание:

• turtle.circle() рисует круг/овал/многоугольник,
• turtle.dot() рисует круглую точку,

turtle.circle(radius, extent=None, steps=None) :

Метод turtle.circle() рисует круг заданного радиуса radius . Центр круга будет слева от пера черепахи на расстоянии радиуса radius .

Аргумент extent — это угол, который определяет, какая часть круга будет нарисована. Если extent не указан, то рисует весь круг. Если extent не является полным кругом (360), то одна конечная точка дуги является текущим положением пера. Если радиус положительный, то рисует дугу против часовой стрелки, в противном случае — по часовой стрелке.

Направление черепахи изменяется на величину extent .

Так как круг аппроксимируется вписанным правильным многоугольником, аргумент steps определяет количество используемых шагов. Если steps не указан, то он будет рассчитан автоматически. Может использоваться для рисования правильных многоугольников.

«Черепашья графика» при помощи turtle, рисование при помощи алгоритма

Черепашья графика, turtle – принцип организации библиотеки графического вывода, построенный на метафоре Черепахи, воображаемого роботоподобного устройства, которое перемещается по экрану или бумаге и поворачивается в заданных направлениях, при этом оставляя (или, по выбору, не оставляя) за собой нарисованный след заданного цвета и ширины.

Проще: черепашка ползает по экрану и рисует. Мы управляем черепашкой на плоскости при помощи программы.

Начало работы. Движения

В первой строке необходимо добавить:

Мы командуем черепашкой простыми словами на английском языке. left, right – поворот налево и направо, forward и backward – движение вперед и назад. В программе каждое действие – вызов функции из модуля turtle. Простая программа:

Что произошло:

• Поворот направо на 90 градусов
• Движение вперед на 100 шагов (пикселей)
• Поворот налево на 90 градусов
• Движение назад на 100 шагов

Не похоже на черепашку, это ползающая стрелка! Исправим это:

Отлично! Теперь это черепашка, пусть и монохромная. Дополнительно, функция exitonclick() позволяет закрыть окно и завершить выполнение программы кликом мышкой по окну.
А еще можно использовать сокращенные названия функций: fd(100) вместо forward(100), rt вместо right, lt вместо left, bk вместо backward.

Геометрические фигуры

Рисуем простые геометрические фигуры:

• Прямая: просто движение вперед
• Квадрат: вперед, поворот на 90 градусов и так 4 раза. Повторение команд – значит, можно выполнить их в цикле for!
• Пятиконечная звезда: вперед, поворот на 144 градусов и так 5 раз.

Если мы хотим выполнить инструкции n раз, мы пишем их в цикле

Далее идут инструкции с отступом в 4 пробела. Код с отступами – тело цикла. Когда цикл завершается, отступы больше не ставятся.

Рисуем квадрат:

Скучно рисовать одинокие фигуры. Поэтому мы приготовились рисовать сразу несколько и теперь создаем отдельный экземпляр класса Turtle для каждой фигуры. Так мы можем менять цвет линии и другие параметры отдельно для каждой фигуры. Потом, когда мы захотим дорисовать или изменить параметры фигуры, у нее будут сохранены старые параметры. Их не надо будет устанавливать заново, как это было бы без отдельных экземпляров класса для каждой фигуры.

Звезда рисуется также:

Самостоятельно:

1. Нарисуйте пятиконечную звезду (угол поворота 144 градуса).
2. Квадрат и звезду в одной программе, на одном графическом поле, но с разными экземплярами класса Turtle.
3. Восьмиконечную звезду (угол поворота 135 градусов).
4. Фигуру из анимации в начале страницы.

Решения

Изменяем параметры во время движения

При отрисовке простых фигур черепашка возвращалась в исходную точку, и программа останавливалась, ожидая, когда будет закрыто окно. Если в цикле продолжить рисовать по прежним инструкциям, фигура будет нарисована заново по уже нарисованным контурам. А если ввести дополнительный угол поворота?

Мы также добавили:

• color(‘red’, ‘green’) определяет цвет линии и цвет заполнения. Черепашка теперь зеленая!
• begin_fill() и end_fill() обозначают начало и конец заполнения

Больше программирования!

Напишем обобщенную программу рисования выпуклых равносторонних многоугольников. num_sides – количество граней, side_length – длина грани, angle – угол поворота.

Что будет, если на каждом шаге увеличивать длину пути? В первый день 10 шагов, во второй – 20, далее 30, 40 и так до 200:

Координаты на плоскости

Положение на плоскости определяется двумя числами, x и y:

Черепашку в программе можно перемещать функцией goto(x, y). x и y – числа, или переменные. goto(0, 0) переместит черепашку в начало координат.

Вместо звезды-спирали мы получили 5 линий, расходящихся из точки начала координат.

Круг и точка

Не хватает плавных изгибов? На помощь приходят функции dot() и circle():

• изменили заголовок окна функцией title(),
• установили толщину линии – pensize(),
• установили цвет линии – pencolor(),
• Подняли черепашку перед перемещением – penup() и опустили после – pendown().

Самостоятельно:

• Используя код из примеров и функцию goto(), нарисовать галерею из 5 или более многоугольников на одном поле. Использовать экземпляр класса turtle.Turtle().
• Нарисованные многоугольники закрасить разными цветами. Пробуйте стандартные цвета или их шестнадцатеричное представление. Не забудьте кавычки вокруг названия или кода цвета!

Решения

• У нас есть два варианта нарисовать несколько фигур: используя отдельные классы и не используя их. Рассмотрим оба варианта.
• Без классов:
• Получается довольно многословно. С классами (начало):
• Так еще многословнее. Зачем нам понадобилось писать для каждой фигуры отдельный класс? Для того, чтобы подготовиться к написанию программы с помощью функций, которые помогут обобщить и сократить наш код.
  Создадим функции, используя написанную ранее обобщенную программу рисования выпуклых равносторонних многоугольников. Функция prepare() делает все приготовления для рисования: переходит в нужную точку холста, устанавливает нужный цвет и дает команду заполнять цветом. У функции три входных параметра: координаты по осям X, Y и кодовое слово цвета.
  Функция draw_polygon() – наш старый знакомый, так мы рисуем выпуклый многоугольник. У функции два входных параметра: количество граней и длина грани.
• Получилось существенно сократить программу, и она стала более читаемой. Но повторяющиеся действия остались. Значит, есть еще работа для программиста! Будем рисовать все 5 фигур в цикле. Для этого все параметры соберем в списки, а внутри цикла будем брать значение параметра по индексу (номеру минус 1) в списке. Теперь всего 22 строки кода:
• Получились фигуры разного размера. Самостоятельно: Задать переменной внутри цикла длину грани так, чтобы фигуры казались (или являлись) равновеликими.

Делаем фигуры равновеликими

Площадь квадрата со стороной 100 пикселей – 10 000 квадратных пикселей. Вычислим площади всех фигур со стороной 100 от треугольника до 7-угольника. Формула площади правильного многоугольника содержит тангенс, поэтому «поверим на слово» результату, зависимости количество углов (вершин) – площадь:

• 3 – 4330.13
• 4 – 10000
• 5 – 17204.77
• 6 – 25980.76
• 7 – 36339.12

Изобразим ее на графике:

Получается, что площадь 7-угольника в 36339.12 / 4330.13 = 8.4 раза больше, чем площадь треугольника! Это очень заметно на рисунке:

Чтобы фигуры стали равновеликими, надо сделать длину грани вместо константы 100 – переменной, которая зависит от количества углов.

Как: приведем все площади к 10000. Для треугольника площадь увеличится на 10000 / 4330.13 = 2.31 раза. Для 7-угольника – уменьшится в 36339.12 / 10000 = 3.63 раз. Значит, стороны должны измениться в 1.52 и 0.52 раз соответственно, то есть, до 152 и 32.7 пикселей (снова «верим на слово»). Эту зависимость можно нащупать «на глаз», в чем и заключалось задание.

Наша программа без труда масштабируется до большего количества фигур:

Программа, в которой вычисляются точные значения:

Как построить график (если кто захочет):

1. Поставить Matplotlib, набрав в командной строке
2. Запустить программу

Другие полезные функции:

• turtle.setup(800, 400) устанавливает размеры окна в 800 на 400 пикселей
• turtle.setworldcoordinates(0, 0, 800, 400) устанавливает начало координат в точку 800, 400
• turtle.tracer(0, 0) отключает анимацию
• setpos(x, y) устанавливает черепашку (курсор) в позицию с координатами (x, y)
• seth(x) устанавливает направление в градусах. 0 – горизонтально направо (на восток), 90 – вверх (на север) и так далее
• hideturtle() скрывает черепашку (или стрелку, курсор)
• speed(x) изменяет скорость рисования. Например, speed(11) – почти моментальная отрисовка простых фигур
• clear() очищает холст от нарисованного
• reset() очищает холст и возвращает курсор в начало координат

Пример двух рисунков – экземпляров класса Turtle() – на одном полотне

Что произошло:

1. Задали название окна,
2. создали экземпляр класса Turtle под именем circ. Все изменения сохраняются для класса circ;
3. цвет линии и заполняющий цвет,
4. форму и размер курсора,
5. установили 10-ю скорость
6. продвинулись на 150 пикселей вперед от старта,
7. начали заполнять фигуру цветом,
8. нарисовали круг
9. закончили заполнять цветом,

1. Объявили переменную n и присвоили ей значение 10,
2. создали новый экземпляр класса Turtle под именем t. У него нет настроек экземпляра класса circ!
3. В цикле while: пока переменная n меньше или равна 50, рисовать круги радиусом n;
4. после нарисованного круга увеличить переменную n на 10.
5. Алгоритм рисования кругов прекратит рисовать круги после 4-го круга.

Итог: функции и классы на примере turtle

• Функция – фрагмент программного кода, к которому можно обратиться по имени. Иногда функции бывают безымянными.
• У функции есть входные и выходные параметры. Функция fd(150) – фрагмент программного кода, который двигает курсор вперед на заданное во входном значении количество пикселей (150). Выходного значения у функции fd() нет.
• Когда функцию надо выполнить, после ее названия пишут круглые скобки. fd – просто название, ничего не происходит. fd(100) – функция выполняется с входным параметром 100. Обычно названия функций пишут с маленькой буквы.
• Класс – программный шаблон для создания объектов, заготовка для чего-то, имеющего собственное состояние. Мы можем нарисовать прямоугольник и назвать его кнопкой, но это еще не кнопка, потому что у нее нет собственных свойств и поведения. Прямоугольник надо научить быть самостоятельной, отличной от других, кнопкой.
• Turtle – класс, его имя пишется с большой буквы. через оператор присваивания = мы создаем экземпляр класса: circ = turtle.Turtle(). Turtle – класс (шаблон, трафарет, заготовка), circ – его экземпляр (рисунок, набор уникальных цветов, штрихов и свойств). На картинке выше видно, что экземпляр класса circ богат установленными свойствами, а экземпляр t обладает свойствами по умолчанию: тонкая черная линия, треугольный курсор.
• Программирование с использованием классов и их экземпляров будем называть объектно-ориентированным программированием, ООП. объектно-ориентированный подход необходим при построении графического интерфейса пользователя, GUI.

Графический интерфейс средствами библиотеки turtle.

Нарисуем прямоугольник и сделаем его кнопкой: при нажатии кнопка исчезает и появляется круг:

Что произошло:

1. Задали название и размеры (500 на 500 пикселей) окна,
2. Создали экземпляр класса btn1 и спрятали курсор (черепашку),
3. Нарисовали прямоугольник 80 на 30;
4. подняли перо и перешли на координаты (11, 7);
5. написали Push me шрифтом Arial 12-го размера, нормальное начертание. Попробуйте вместо normal ключевые слова bold (полужирный), italic (наклонный);

Задаем поведение кнопки:

• Функции turtle.listen() и turtle.onscreenclick() будут слушать (listen) и реагировать на клик по экрану (onscreenclick). Реакцией будет запуск функции btnclick(x, y)
• Напишем btnclick(x, y). У нее 2 входных параметра – координаты точки, куда мы кликнули. Наша задача: если клик был по кнопке, спрятать ее и показать оранжевый круг
• Мы помним: кнопка 80 на 30 пикселей от точки (0, 0). Значит, мы попали по кнопке, если x между 0 и 80 и y между 0 и 30. Условие попадания по кнопке: if 0<x<80 and 0<y<30:
• 1) Убираем кнопку: btn1.clear(), 2) создаем экземпляр класса ball = turtle.Turtle(), 3) устанавливаем ему нужные свойства.

Самостоятельно:

• Нарисовать вторую кнопку (не изменяя первую!), сделать обработчик нажатия: при клике программа завершается, выполняется функция exit()
• При нажатии на первую кнопку появляется случайная фигура: при рисовании фигуры использовать random:

Уточнения

• Чтобы окно не закрывалось сразу, мы использовали turtle.exitonclick(). Теперь, когда клик обрабатывается функцией, пишем в конце turtle.done().
• функция exit() самостоятельная, это не команда turtle. Писать turtle.exit() неверно.
• Случайная фигура – это любая фигура, при рисовании которой используются случайные числа. Например: Но есть и второй вариант: случайное число будет индексом списка и укажет на одну из заранее подготовленных неслучайных фигур: Таким приемом можно случайно выбирать цвета фигур. Функция choice делает тоже самое изящнее:

Управляем рисунком с клавиатуры

Итак, мы умеем рисовать фигуры разных форм и стилей, перемещать курсор в разные точки холста, а также обрабатывать клик мышкой по фигуре. Добавим к этим действиям обработку нажатий клавиш. Для этого существуют две функции:

• turtle.onkeypress(fun, key): вызывается функция fun при нажатии клавиши key
• turtle.onkey(fun, key): вызывается функция fun при отпускании клавиши key

Клавиша задается строкой с ее названием. Например, ‘space’ – пробел, ‘Up’ (с заглавной буквы) – стрелка вверх. Клавиши букв задаются заглавными, только если мы хотим нажать именно заглавную (с Shift или Caps Lock).

По нажатию клавиши мы будем перемещать фигуру. Для этого понадобятся функции, которые сообщают и изменяют координаты:

• xcor() и ycor() выдают координаты по x и y как дробные числа
• setx(x) и sety(y) устанавливают координаты. x и y – числа

Создадим экземпляр класса Turtle и выведем его координаты:

Получили вывод «0.0 0.0». Теперь напишем функцию up(), которая будет запускаться при нажатии стрелки вверх и перемещать наш circ на 10 пикселей вверх:

Очень похоже на нажатие мышкой! Функцию up() можно сократить до одной строчки:

Будет работать, но функции в одну строчку писать не принято. Для таких случаев используют анонимные функции: у них может вовсе не быть имени. В Python в качестве анонимных функций используются лямбда-выражения, мы их уже использовали для сортировки. Так будет выглядеть лямбда-функция up:

Она используется у нас только в одном месте, внутри функкии turtle.onkeypress(). А почему бы не соединить их вместе? Так будет выглядеть наша программа в сокращенном виде:

Всего 8 строк, и функции действительно не понадобилось имени! Как видим, язык Python дает возможность писать разными стилями, и мы можем выбирать на свой вкус: писать развернуто и красиво (как писал Гавриил Романович Державин) или кратко (как Эрнест Хемингуэй).

Самостоятельно:

• Добавить движение circ влево, вправо и вниз
• Скорость движения (у нас пока 10 пикселей за раз) сделать переменной

Соединяем все вместе

У нас уже есть кнопка с текстом и обработчик клика мышкой. Соединим все в одну программу:

Есть стартовый экран, управляемый с клавиатуры персонаж. Добавим препятствие, и уже почти готова игра!

Python Turtle Circle

In this Python tutorial, we will learn How to create a circle in Python Turtle and we will also cover different examples related to the Python Turtle circle. And, we will cover these topics.

• Python turtle circle
• Python turtle half circle
• Python turtle circle spiral code
• Python turtle circle spirograph
• Python turtle circle fill color
• Python turtle circle center
• Python turtle circle steps
• Python turtle circle color
• Python turtle Inverted circle
• Python turtle circle commands

Python turtle circle

In this section, we will learn How to create a circle whit the help of a turtle in Python turtle.

The circle is a round shape like a ring. In Python turtle, we can draw a circle with the help of a turtle. Turtle is working as a pen and they draw the exact shape of a circle.

Code:

In the following code, we draw a circle with the help of a turtle and the turtle gives the exact shape of a circle-like ring.

tur.circle(90) It is used for drawing a circle with the help of a turtle.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see a circle is drawn with the help of a turtle.

Python turtle half circle

In section, we will learn how to draw a half-circle with the help of a turtle in Python turtle.

The half-circle is also known as a semicircle. It is formed by cutting the whole circle along with its diameter.

Code:

In the following code, we import some modules from turtle import *, import turtle as tur, and draw a half-circle with the help of the turtle.

Turtle-It is a pre-installed library that is used for creating shapes and pictures.

tur.speed(1) is used to manage the speed of the circle.

tur.circle(90,extent = 150) It is used for drawing half circle.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see a half-circle is created with the help of turtle.

Python turtle circle spiral code

In this section, we will learn how to create a circle spiral code in Python turtle.

A Spiral is a cylindrical coil-like structure or we can say that wind around a point while moving further from a point.

Code:

In the following code, we draw a spiral circle with a radius =8 this spiral circle is drawn with the help of a turtle.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see a spiral circle is drawn

Python turtle circle spirograph

In this section, we will learn how to draw circle spirographs in Python turtle.

A spirograph is a device used for drawing different types of curves and also draw beautiful patterns which attract the user’s eye.

Code:

In the following code, we import the turtle library for drawing the required curve and set the background color as “black”.Choose the color combination for color in (‘green’, ‘yellow’, ‘red’,’pink’, ‘blue’, ‘orange’,’cyan’): inside this and the beautiful coloured spirograph shown on the screen.

We also draw a circle of the chosen size.

Output:

After running the above code we get the following output as we showed a beautiful colored circle spirograph is drawn.

Python turtle circle fill color

In the following code, we will learn how to fill color in a circle in Python turtle.

We Can fill the color with the help of tur.fillcolor() and add any color we want in the argument to give the style to the shape.

Code:

In the following code, we draw a color-filled circle with the help of a pen and also manage the speed. speed(1) is a slow speed that helps the user to easily identify the shape.

• tur.fillcolor(“red”) is used for set the fill color as red.
• tur.begin_fill() is used to start the filling color.
• tur.circle(100) is used for drawing the circle with radius.
• tur.end_fill()is used for ending the filling of the color.

Output:

After running the above code we see the following output in which we see a circle is drawn with a beautiful “red” color is filled inside.

Python turtle circle center

In this section, we will learn about the circle center in Python turtle.

The center of a circle is the point that divides the circle into equals parts from the points on the edge.

Code:

In the following code, we import the turtle package from turtle import *, import turtle as tur also draw the circle of radius 60. Radius is the distance from the center point to any endpoint.

Output:

In the following output, we see a circle is drawn with the help of a turtle inside the circle there is a center point.

Python turtle circle steps

In this section, we will learn about how to draw a circle with steps in Python turtle.

We use turtle.circle(radius,extend=None,steps=None) for creating circle.

• radius: Radius shows the radius of the given circle.
• extent: It is part of a circle in degree as an arc.
• steps: It divides the shape of the circle in an equal number of the given step.

Code:

In the following code, we import turtle library from turtle import *, import turtle as tur we draw a circle of radius 150 pixels with the help of a pen.

tur.circle(150) It is used to draw a circle of radius 150 pixels with the help of a pen.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see a circle is drawn.

Python turtle circle color

In this section, we will learn how to change the circle color in python turtle.

Color is used to give the attractive look to shape. Basically, the default color of the turtle is black if we want to change the turtle color then we used tur.color().

Code:

In the following code, we set the background color as black with pensize(2) and the speed of drawing a circle is speed(1). We give two-color to circle and also give a size for drawing circle tur.circle(100).

Output:

After running the above code we get the following output as we see a beautiful colored circle is shown in this picture.

Python turtle Inverted circle

In this section, we will learn how to draw an inverted circle in Python turtle.

Inverted means to put something in an opposite position. The inverted circle is drawn in a clockwise direction rather than in an anticlockwise direction.

Code:

In the following code, we import the turtle library for drawing an inverted circle. Turtle is a pre-installed library used to draw different shapes and pictures.

• t.right(90) is used to move the turtle in right.
• t.forward(100)is used to move the turtle in the forwarding direction after moving the right.
• t.circle(-100)is used for drawing the circle of radius.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see an inverted circle is drawn.

Python turtle circle commands

In this section, we will learn how circle commands work in python turtle.

The different commands are used to draw different shapes and they also help to move the turtle in any direction. We will discuss the turtle circle command below.

• circle()-circle() command is used to draw a circle shape with the help of a turtle.
• forward()– The forward() command is used to move the turtle in a forwarding direction.
• right()– A right() command is used to move the turtle in a clockwise direction.
• penup()– Penup() command is used for picking up the turtle pen.
• pendown()-Pendown() command is used for puts down the turtle pen.
• color()– color() command is used for changing the color of the turtle pen.
• shape()-Shape() command is used to give the shape to the turtle.

Code:

In the following code, we used some commands that help to make a circle. And the circle we make looks attractive.

Output:

After running the above code we get the following output in which we see inside an output the circle is made and loop is working.

So, in this tutorial, we discuss Python Turtle circle and we have also covered different examples related to its implementation. Here is the list of examples that we have covered.

• Python turtle circle
• Python turtle half circle
• Python turtle circle spiral code
• Python turtle circle spirograph
• Python turtle circle fill color
• Python turtle circle center
• Python turtle circle steps
• Python circle color
• Python turtle Inverted circle
• Python turtle circle commands

Entrepreneur, Founder, Author, Blogger, Trainer, and more. Check out my profile.