Py代码学习(Ⅴ)——用python代码海龟绘图法绘制五星红旗

一、前言

我们要想运用python代码绘制出五星红旗，我们首先要对五星红旗的外观形状，长宽比，以及各五角星的方位进行了解。

二、五星红旗的介绍以及画法介绍

        红色为第，长宽比例为3:2。 左上方缀黄色五角星五颗，四颗小星环拱在一颗大星的右面，并各有一个角尖正对大星的中心点。甲、为便于确定五星之位置，先将旗面对分为四个相等的长方形，将左上方之长方形上下划为十等分，左右划为十五等分。乙、大五角星的中心点，在该长方形上五下五、左五右十之处。其画法为：以此点为圆心，以三等分为半径作一圆。在此圆周上，定出五个等距离的点，其一点须位于圆之正上方。然后将此五点中各相隔的两点相联，使各成一直线。此五直线所构成之外轮廓线，即为所需之大五角星。五角星之一个角尖正向上方。丙、四颗小五角星的中心点，第一点在该长方形上二下八、左十右五之处，第二点在上四下六、左十二右三之处，第三点在上七下三、左十二右三之处，第四点在上九下一、左十右五之处。其画法为：以以上四点为圆心，各以一等分为半径，分别作四个圆。在每个圆上各定出五个等距离的点，其中均须各有一点位于大五角星中心点与以上四个圆心的各联结线上。然后用构成大五角星的同样方法，构成小五角星。此四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点。

三、用CAD绘制思路类比python绘制

参考网址：CAD如何画五星红旗-百度经验 (baidu.com)

四、相关绘制图示

相关代码：

import turtle as t
import math as mdef wjx(long):  #画五角星函数t.color('yellow')t.begin_fill()t.rt(180)for i in range(5):t.fd(long)t.rt(144)t.end_fill()flag_w=eval(input("请输入国旗宽度："))
flag_h=flag_w*2/3
t.setup(flag_w+60,flag_h+40,0,0)  #设置画布大小
c_len=flag_w/30     #单元格长度def grid():     #画出辅助格子函数t.color("white")for i in range(11):t.penup()t.goto(-flag_w/2,flag_h/2-i*c_len)t.seth(0)t.pendown()t.fd(c_len*15)for i in range(16):t.seth(90)t.penup()t.goto(-i*c_len,0)t.pendown()t.fd(c_len*10)t.color("red")  #国旗布背景
t.penup()
t.goto(-flag_w/2,flag_h/2)
t.pendown()
t.begin_fill()
t.fd(flag_w)
t.right(90)
t.fd(flag_h)
t.right(90)
t.fd(flag_w)
t.right(90)
t.fd(flag_h)
t.end_fill()#grid()  #画出格子t.color("yellow")   #大五角星
t.penup()
t.bk(c_len*5)
t.rt(90)
t.fd(c_len*5)
t.left(90+72)
r=flag_h/3/2    #大圆半径
t.fd(r)
t.rt(90+72)
t.pendown()
wjx(r*m.sin(36)*2)#右上角第一个星
t.penup()
t.goto(-c_len*5,c_len*8)
t.seth(m.atan(3/5)*180/m.pi+180)
r=flag_h/10/2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r*m.sin(36)*2)#右上角第二个星
t.penup()
t.goto(-c_len*3,c_len*6)
t.seth(m.atan(1/7)*180/m.pi+180)
r=flag_h/10/2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r*m.sin(36)*2)#右下角第三个星
t.penup()
t.goto(-c_len*3,c_len*3)
t.seth(180-m.atan(2/7)*180/m.pi)
r=flag_h/10/2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r*m.sin(36)*2)#右下角第四个星
t.penup()
t.goto(-c_len*5,c_len*1)
t.seth(180-m.atan(4/5)*180/m.pi)
r=flag_h/10/2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r*m.sin(36)*2)t.penup()
t.goto(-c_len*10,c_len*5)
t.done()

绘制结果展示： 

我们可以通过修改代码在所绘制的图案上添加绘制人等相关信息，首先我们需要一串代码来获取我们所绘制的图案（以400px为例）的边界框大小范围（min_x, max_x），（min_y, max_y）

# 获取绘制的图案的边界框
min_x, max_x = min(t.xcor(), t.xcor() + flag_w), max(t.xcor(), t.xcor() + flag_w)
min_y, max_y = min(t.ycor(), t.ycor() - flag_h), max(t.ycor(), t.ycor() - flag_h)print("边界框坐标：")
print("最小 X 值:", min_x)
print("最大 X 值:", max_x)
print("最小 Y 值:", min_y)
print("最大 Y 值:", max_y)

运行结果为： 

可以通过对边界的位置以及对文本框位置的输出，经过调试可让文本框出现在预定位置

# 获取文本框的位置
text_x, text_y = t.xcor(), t.ycor()
print("文本框的位置 (x, y):", text_x, text_y)

插入相关代码：

import turtle as t
import math as mdef wjx(long):  # 画五角星函数t.color('yellow')t.begin_fill()t.rt(180)for i in range(5):t.fd(long)t.rt(144)t.end_fill()flag_w = eval(input("请输入国旗宽度："))
flag_h = flag_w * 2 / 3
t.setup(flag_w + 60, flag_h + 40, 0, 0)  # 设置画布大小
c_len = flag_w / 30  # 单元格长度
t.speed(0)  # 设置绘制速度为最快def grid():  # 画出辅助格子函数t.color("white")for i in range(11):t.penup()t.goto(-flag_w / 2, flag_h / 2 - i * c_len)t.seth(0)t.pendown()t.fd(c_len * 15)for i in range(16):t.seth(90)t.penup()t.goto(-i * c_len, 0)t.pendown()t.fd(c_len * 10)t.color("red")  # 国旗布背景
t.penup()
t.goto(-flag_w / 2, flag_h / 2)
t.pendown()
t.begin_fill()
t.fd(flag_w)
t.right(90)
t.fd(flag_h)
t.right(90)
t.fd(flag_w)
t.right(90)
t.fd(flag_h)
t.end_fill()# grid()  # 画出格子t.color("yellow")  # 大五角星
t.penup()
t.bk(c_len * 5)
t.rt(90)
t.fd(c_len * 5)
t.left(90 + 72)
r = flag_h / 3 / 2  # 大圆半径
t.fd(r)
t.rt(90 + 72)
t.pendown()
wjx(r * m.sin(36) * 2)# 右上角第一个星
t.penup()
t.goto(-c_len * 5, c_len * 8)
t.seth(m.atan(3 / 5) * 180 / m.pi + 180)
r = flag_h / 10 / 2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r * m.sin(36) * 2)# 右上角第二个星
t.penup()
t.goto(-c_len * 3, c_len * 6)
t.seth(m.atan(1 / 7) * 180 / m.pi + 180)
r = flag_h / 10 / 2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r * m.sin(36) * 2)# 右下角第三个星
t.penup()
t.goto(-c_len * 3, c_len * 3)
t.seth(180 - m.atan(2 / 7) * 180 / m.pi)
r = flag_h / 10 / 2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r * m.sin(36) * 2)# 右下角第四个星
t.penup()
t.goto(-c_len * 5, c_len * 1)
t.seth(180 - m.atan(4 / 5) * 180 / m.pi)
r = flag_h / 10 / 2
t.fd(r)
t.rt(162)
t.pendown()
wjx(r * m.sin(36) * 2)# 获取绘制的图案的边界框
min_x, max_x = min(t.xcor(), t.xcor() + flag_w), max(t.xcor(), t.xcor() + flag_w)
min_y, max_y = min(t.ycor(), t.ycor() - flag_h), max(t.ycor(), t.ycor() - flag_h)# 计算文本框的位置
text_x = max_x - (flag_w / 20)-300  # 20 是一个调整文本位置的因子
text_y = min_y + (flag_h / 20) +100 # 20 同样是一个调整文本位置的因子# 添加文本 (右下角)
t.penup()
t.goto(text_x, text_y)
t.color("yellow")
t.write("绘制人：张培森 202209327", align="left", font=("Arial", 12, "normal"))# 获取绘制的图案的边界框坐标print("边界框坐标：")
print("最小 X 值:", min_x)
print("最大 X 值:", max_x)
print("最小 Y 值:", min_y)
print("最大 Y 值:", max_y)# 获取文本框的位置
text_x, text_y = t.xcor(), t.ycor()
print("文本框的位置 (x, y):", text_x, text_y)t.done()

效果图：