通过Python绘制中国结的示例代码

目录

• 1 中国结的组成部分
• 2 设计中国结对象
• 3 绘制结体
• 4 绘制耳翼
• 5 绘制挂耳和流苏
• 6 完整代码，一键运行

1 中国结的组成部分

中国结是一种手工编织工艺品，它身上所显示的情致与智慧正是汉族古老文明中的一个侧面。因为其外观对称精致，可以代表汉族悠久的历史，符合中国传统装饰的习俗和审美观念，故命名为中国结。中国结代表着团结幸福平安，特别是在民间，它精致的做工深受大众的喜爱。其主要组成部分如下图所示。

2 设计中国结对象

基于Python Turtle库实现绘制，首先设计一个中国结对象，画笔颜色就选择中国红。再定义一个__goto()函数封装turtle库对画笔移动的操作。

import turtle as t

class chineseKnot:
  '''
  * @breif: 中国结
  '''  
  def __init__(self) -> None:
    # 画笔初始化
    self.t = t
    self.t.pensize(10)
    self.t.setup(700, 700)
    self.t.pencolor("red")
    self.t.speed(14)
    # 结心坐标
    self.x = 0
    self.y = 200
    
  '''
  * @breif: 画笔移动到指定位置
  * @param[in]: x -> 画笔移动位置横坐标
  * @param[in]: y -> 画笔移动位置纵坐标
  * @retval: None
  '''  
  def __goto(self, x: int, y: int) -> None:
    self.t.penup()
    self.t.goto(x,y)
    self.t.pendown()

3 绘制结体

def drawBody(self) -> None:
    for i in range(11):
        self.__goto(self.x - i * 10 * sqrt(2), self.y - i * 10 * sqrt(2))
        self.t.seth(-45)
        self.t.fd(200)
        self.__goto(self.x + i * 10 * sqrt(2), self.y - i * 10 * sqrt(2))
        self.t.seth(-135)
        self.t.fd(200)

4 绘制耳翼

def drawEdge(self) -> None:
    for i in range(4):
      # 左上角
      self.__goto(-10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(135)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(10, 180)
      self.t.fd(20)

      # 右上角
      self.__goto(10 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(45)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(-10, 180)
      self.t.fd(20)

      # 左下角
      self.__goto(-10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 190 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(-135)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(-10, 180)
      self.t.fd(20)
       
      # 右下角
      self.__goto(10 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 190 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(-45)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(10, 180)
      self.t.fd(20)

    # 左侧
    self.t.seth(-45)
    self.__goto(90 * sqrt(2), 200 - 110 * sqrt(2))  
    self.t.circle(20,270)
    self.__goto(-90 * sqrt(2), 200 - 110 * sqrt(2))
    self.t.circle(-20,270)
    
    # 右侧
    self.__goto(80 * sqrt(2), 200 - 120 * sqrt(2))
    self.t.circle(40,270)
    self.__goto(-80 * sqrt(2), 200 - 120 * sqrt(2))
    self.t.circle(-40,270)

5 绘制挂耳和流苏

def drawAdorn(self):
    # 上侧
    self.__goto(self.x, self.y)
    self.t.pensize(14)
    self.t.seth(90)
    self.t.fd(60)
    self.__goto(0,320)
    self.t.seth(180)
    self.t.circle(30,360)
    # 下侧
    self.__goto(0,200 - 200 * sqrt(2))
    self.t.pensize(40)
    self.t.seth(-90)
    self.t.fd(20)
    self.t.pensize(2)
    for i in range(11):
        self.__goto(-20 + 4 * i, 200 - 200 * sqrt(2))
        self.t.seth(-90)
        self.t.fd(200)

6 完整代码，一键运行

import turtle as t
from math import sqrt

class chineseKnot:
  '''
  * @breif: 中国结
  '''  
  def __init__(self) -> None:
    # 画笔初始化
    self.t = t
    self.t.pensize(10)
    self.t.setup(700, 700)
    self.t.pencolor("red")
    self.t.speed(14)
    # 结心坐标
    self.x = 0
    self.y = 200

  '''
  * @breif: 画中国结
  * @param[in]: None
  * @retval: None
  '''
  def drawKnot(self) -> None:
    self.drawBody()
    self.drawEdge()
    self.drawAdorn()
    self.t.hideturtle()
    self.t.done()

  '''
  * @breif: 画中国结主体部分
  * @param[in]: None
  * @retval: None
  '''
  def drawBody(self) -> None:
    for i in range(11):
        self.__goto(self.x - i * 10 * sqrt(2), self.y - i * 10 * sqrt(2))
        self.t.seth(-45)
        self.t.fd(200)
        self.__goto(self.x + i * 10 * sqrt(2), self.y - i * 10 * sqrt(2))
        self.t.seth(-135)
        self.t.fd(200)

  '''
  * @breif: 画中国结边缘部分
  * @param[in]: None
  * @retval: None
  '''       
  def drawEdge(self) -> None:
    for i in range(4):
      # 左上角
      self.__goto(-10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(135)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(10, 180)
      self.t.fd(20)

      # 右上角
      self.__goto(10 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(45)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(-10, 180)
      self.t.fd(20)

      # 左下角
      self.__goto(-10 * sqrt(2) - i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 190 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(-135)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(-10, 180)
      self.t.fd(20)
       
      # 右下角
      self.__goto(10 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2),
                  200 - 190 * sqrt(2) + i * 20 * sqrt(2))
      self.t.seth(-45)
      self.t.fd(20)
      self.t.circle(10, 180)
      self.t.fd(20)

    # 左侧
    self.t.seth(-45)
    self.__goto(90 * sqrt(2), 200 - 110 * sqrt(2))  
    self.t.circle(20,270)
    self.__goto(-90 * sqrt(2), 200 - 110 * sqrt(2))
    self.t.circle(-20,270)
    
    # 右侧
    self.__goto(80 * sqrt(2), 200 - 120 * sqrt(2))
    self.t.circle(40,270)
    self.__goto(-80 * sqrt(2), 200 - 120 * sqrt(2))
    self.t.circle(-40,270)

  '''
  * @breif: 画中国结装饰部分
  * @param[in]: None
  * @retval: None
  '''  
  def drawAdorn(self):
    # 上侧
    self.__goto(self.x, self.y)
    self.t.pensize(14)
    self.t.seth(90)
    self.t.fd(60)
    self.__goto(0,320)
    self.t.seth(180)
    self.t.circle(30,360)
    # 下侧
    self.__goto(0,200 - 200 * sqrt(2))
    self.t.pensize(40)
    self.t.seth(-90)
    self.t.fd(20)
    self.t.pensize(2)
    for i in range(11):
        self.__goto(-20 + 4 * i, 200 - 200 * sqrt(2))
        self.t.seth(-90)
        self.t.fd(200)

  '''
  * @breif: 画笔移动到指定位置
  * @param[in]: x -> 画笔移动位置横坐标
  * @param[in]: y -> 画笔移动位置纵坐标
  * @retval: None
  '''  
  def __goto(self, x: int, y: int) -> None:
    self.t.penup()
    self.t.goto(x,y)
    self.t.pendown()
        
if __name__ == '__main__':
  knot = chineseKnot()
  knot.drawKnot()

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