python - 除了冲压之外，如何在Python turtle graphics 中绘制椭圆？

Question

我正在尝试用 Python turtle 图形绘制字母“O”。为了提示绘制“O”，可以通过按键调用其功能。这是我到目前为止所拥有的:

def draw_O():
# Draw an O

penup()
forward(letter_height/4)
pendown()
forward(letter_width/2)
circle(letter_height/4, 90)
forward(letter_height/2)
circle(letter_height/4, 90)
forward(letter_width/2)
circle(letter_height/4, 90)
forward(letter_height/2)
circle(letter_height/4, 90)
forward(letter_width/2)
penup()
forward(space_width + letter_height/4)
pendown()

onkey(draw_O, "o")

用户可以使用由另一个按键提示的对话框来更改 letter_height 和 letter_width 变量，范围为 10-170 之间的任何值。现在，如果 letter_height = 170 & letter_width = 10，则“O”如下所示:

但是，如果你将其与“H”(我的程序可以绘制的另一个字母)进行比较，你可以很容易地看到它们不成比例:

我想要做的是为“O”画一个椭圆，其垂直半径等于letter_height，其水平半径等于letter_width，这样“O”会随着 letter_width 的增加而变短，并随着 letter_height 的增加而变高。问题是，我真的不知道该怎么做!我听说你可以盖章，但我真的确实不想想要使用盖章方法，因为它的动画看起来不太吸引人。另外，当我尝试将 letter_height 和 letter_width 值映射到它时，由于某种原因它覆盖了整个屏幕!

总之，我想知道如何在 turtle 图形中绘制一个椭圆可以像圆形一样进行操作(更改椭圆的半径长度，更改椭圆的范围等)。我不想想要使用turtle.stamp()方法，那么除了在上面印上一个椭圆之外，还有什么方法可以绘制椭圆吗？ Canvas ？非常感谢任何帮助!

Answer 1

测试@moomoomoo309的椭圆代码并发现问题后(打印在错误的位置，宽度和高度与参数不匹配，忽略 turtle 标题，因此无法打印倾斜的椭圆，标题不跟踪绘图，不离开笔在原始状态等)我决定尝试编写自己的。

我选择使用turtle.circle()作为相对于现有 turtle 位置和方向绘制椭圆的模型，允许用户更改步骤(即制作其他步骤)不规则多边形)，保留笔的状态和位置，等等。这就是我想出的(我使用 self 而不是 turtle 或 pen 因为我打算将其作为一种方法安装):

import turtle
import math

def ellipse(self, x_radius, y_radius, steps=60):

    down = self.isdown()  # record pen state for restoration later

    if not down:
        self.pendown()

    heading_radians = math.radians(self.heading())
    theta_radians = -math.pi / 2
    extent_radians = 2 * math.pi
    step_radians = extent_radians / steps
    extent_radians += theta_radians
    x_center, y_start = self.position()
    y_center = y_start + y_radius

    cos_heading, sin_heading = math.cos(heading_radians), math.sin(heading_radians)

    while True:
        x, y = x_center + math.cos(theta_radians) * x_radius, y_center + math.sin(theta_radians) * y_radius
        # readjust x & y to set the angle of the ellipse based on the original heading of the turtle
        x, y = x - x_center, y - y_start
        x, y = x * cos_heading - y * sin_heading, x * sin_heading + y * cos_heading
        x, y = x + x_center, y + y_start

        self.setheading(self.towards(x, y))  # turtle faces direction in which ellipse is drawn
        self.goto(x, y)

        if theta_radians == extent_radians:
            break

        theta_radians = min(theta_radians + step_radians, extent_radians)  # don't overshoot our starting point

    self.setheading(self.towards(x_center, y_start))  # set correct heading for the next thing we draw

    if not down:  # restore pen state on return
        self.penup()

(可选)将此方法添加到我们的 turtle 中 Adding a Method to an Existing Object Instance :

from functools import partial

yertle = turtle.Turtle()
yertle.ellipse = partial(ellipse, yertle)

演示代码显示我们可以使用turtle.ellipse()绘制的所有新形状:

if __name__ == "__main__":

    from functools import partial

    yertle = turtle.Turtle()
    yertle.ellipse = partial(ellipse, yertle)

    import random

    yertle.speed("fastest")
    yertle.hideturtle()
    yertle.penup()

    screen = turtle.Screen()

    for _ in range(75):

        radius = random.randint(10, 50)

        yertle.setheading(random.randint(0, 360))
        yertle.setx(random.randint(-screen.window_width()//2 + radius * 2, screen.window_width()//2 - radius * 2))
        yertle.sety(random.randint(-screen.window_height()//2 + radius + 2, screen.window_height()//2 - radius * 2))
        yertle.color((random.random(), random.random(), random.random()), (random.random(), random.random(), random.random()))

        flag = random.choice([True, False, False])

        if flag:
            yertle.begin_fill()

        yertle.ellipse(radius, radius / 0.5 + random.random() * 3, steps=random.choice([3, 4, 5, 6, 7, 8, 60, 60, 60]))

        if flag:
            yertle.end_fill()

    screen.exitonclick()

示例输出

我尝试按照 turtle.circle() 实现 extent 但无法让它在任意范围内正常工作(即以这种方式您可以以相同的范围调用turtle.ellipse()两次，并让它在停止的地方继续曲线)，所以我把它留到另一天。

将我的答案带回OP最初的问题，我们现在可以这样做:

import turtle
import math

def ellipse(self, x_radius, y_radius, steps=60):

    # ...

def draw_O():
    # Draw an O

    turtle.penup()
    turtle.forward(letter_height/4)
    turtle.pendown()

    ellipse(turtle, letter_width, letter_height)

    turtle.penup()
    turtle.forward(space_width + letter_height/4)
    turtle.pendown()

letter_width = 10
letter_height = 170

space_width = 5

turtle.onkey(draw_O, "o")

turtle.listen()
turtle.done()

生成OP所需的基于瘦椭圆的字母O: