Python Turtle大风车

时间:2022-06-18 朱小五人气:0

前言

大风车，吱呀吱呦呦地转，

这里的风景呀真好看！天好看，地好看……

一首熟悉的歌曲，是否已经把你拉回了童年？

这首歌，估计是每个80后、90后的童年记忆！

小时候守着家里的电视，只要听到这个主题曲，就代表马上会有各种好看的动画片播出。

又是一年6·1儿童节，作为一个Python号，当然又要想想能用python做点什么啦——

Turtle绘制大风车

第一步，先观察风车的重要组成部分，四个扇叶和一个支撑杆。

其中扇叶可以通过构建一个函数，重复绘制4次获得。

以下是绘制风车扇叶的代码部分。

def draw_sector(col1,col2):
   turtle.color(col1,col1)
   turtle.circle(30,90)
   turtle.right(90)
   turtle.begin_fill()
   turtle.fd(120)
   turtle.right(90)
   turtle.fd(150)
   turtle.right(135)
   turtle.fd(150*(1.414)-30)
   turtle.end_fill()
   turtle.color(col2,col2)
   turtle.begin_fill()
   turtle.right(90)
   turtle.circle(30,90)
   turtle.right(90)
   turtle.fd(75*1.414-30)
    turtle.right(90)        
   turtle.fd(150/1.414)
   turtle.right(135)
   turtle.fd(120)
   turtle.end_fill()
   turtle.right(90)

而我们只需要循环四次，即可获得风车的最核心部分。

# 绘制四个扇形
turtle.pensize(3)
draw_sector('green','darkgreen')
draw_sector((26,188,156),(22,160,133))
draw_sector((241,196,15),(243,156,18))
draw_sector((231,76,60),(192,57,43))

具体绘制过程如下图所示

注：为了能在turtle库使用RGB色彩表示法，小五额外在代码中添加一行：

turtle.Screen().colormode(255)

这样最核心的部分已经画完，那支撑杆就更简单了。

只需要设置合适的宽度和颜色，画一条线段即可。

turtle.pensize(50)
turtle.goto(0,32)
turtle.right(90)
turtle.color('lightgray')
turtle.fd(350)

最终呈现效果:point_down:

这样我们就画好了一个可以手持的风车，但故事才刚刚开始。

如何让大风车，吱呀吱呦地转起来，才是今天文章的重中之重。

这里我采用的方法是：

用Turtle绘制旋转不同角度的大风车
将Turtle绘制的界面保存成本地图片
将所有角度的图片合成一个 gif 动图

上述这几步，都可以用python实现自动处理，那就简单多了。

保存为jpg图片

首先，海龟绘图(Turtle Graphics)库是一个非常好用的矢量绘图工具。

但想将其绘图结果保存为本地图片还需要好几步。

# 保存eps
ts = turtle.getscreen()
ts.getcanvas().postscript(file=r"结果.eps")

上面两行代码只能将Turtle绘图保存为eps矢量格式。

eps格式图片可以用PS打开，再手动另存为png、jpg等。但太麻烦了，学会了python肯定优先考虑python批量转换。

通过查找，发现可以用PIL来进行图片格式转换。

from PIL import Image
im = Image.open("结果.eps")
im.save("结果.jpg", "JPEG")

但是大家如果直接运行我代码的话，会有报错：OSError: Unable to locate Ghostscript on paths

意思是没有在环境变量中找到 Ghostscript，这就需要下载安装软件

官网下载地址

安装跟自己电脑匹配的版本，然后再配置环境变量。

比如我自己是直接安装到C盘上了，就要将C:\Program Files\gs\gs9.54.0\bin加到path上，来配置好环境变量。

最后，再重启下IDE或命令行，就可以正常用了（因为修改path后，当前运行环境下需重启才能生效）。

经过以上步骤的设置，我们以后就可以直接下载turtle的绘图结果了，而不再需要去截图。

绘制不同角度的图片

绘制不同角度的图片，其实有很多办法，这里我只讲一种方案。

圆周长 = 圆周率 × 半径 × 2，用字母公式就是C = 2πr。

我的方案就是：海龟箭头先绕着半径30的圆，每次前进不同的周长，然后再正常绘图。这样，就相当于绕着这个中心不停旋转地作图。

再搭配上前面学到的保存Turtle为保存jpg，这样就能生成360°不同角度的风车图片了。

for i in range(116):
   draw_windmill(i)

批量绘制+另存为

这样我们生成了大概100多张图片。

图片合成 gif 动图

如何将图片合成 gif 动图？

我直接参考了黄同学之前的文章[2]代码来用，关键的步骤都有注释。

这样就可以用python合成图片为gif动图了:point_down:

def func(DURATION):
   # 获取当前的工作路径
   path = os.getcwd()
   # 获取当前工作路径下的文件列表
   file_list = os.listdir(path)
   # 复制文件列表到另外一个列表
   jpg_list = file_list.copy()
   # 移除结尾不是png的图片，只保留结尾都是png的图片
   for file in file_list:
       if file[-3:]!= "jpg":
           jpg_list.remove(file)
   # 将图片中的数字，升序排列
   jpg_list.sort(key=lambda x: float(x[:-4]))
   # 获取每张图片的绝对路径，并获取每张照片的RGB通道值，将7张照片的RGB通道值，保存在一个列表中
   print(jpg_list)
   frames = []
   for png in jpg_list:
       image_path = os.path.join(path, png)
       frames.append(imageio.imread(image_path))
   # 将图片保存为gif图，并设置间隔时间
   gif_path = os.path.join(path, "my_gif.gif")
   imageio.mimsave(gif_path, frames, 'GIF', duration=DURATION)

设置好间隔时间，执行一下

func(0.008)

看看效果

旋转的手持大风车 :point_down:

池塘边的榕树上，知了在声声叫着夏天......

希望我画的这个大风车，能带给大家关于童年的回忆。

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