Python海龟宝典



    《Python海龟宝典》是李兴球自2010年从事少儿编程行业以来,在Python少儿编程领域的厚积薄发之作。
    本部创造分为上册案例篇,共200多个例子及教程,还有下册原理篇,对海龟模块本身进行了剖析,以下是简介:

上 册 案 例 篇 简 介:

    Python是一种高阶计算机语言。它更接近自然语言,学习成本低,开发效率高。如今越来越多的中小学生都在开始学习Python了。我们可以预见,全民会Python的日子不久就会到来,各行各业的人未来都能用Python解决各自领域的问题或创造出独特魅力的作品。在Python的普及过程中,海龟模块(turtle)将会功不可没。它的教学思想来源于上个世纪60年代的logo计算机语言,就是通过编写指令指挥一只小海龟移动从而进行绘画,来教少年们进行计算机编程入门。相当多的教授计算机编程入门的语言都有“海龟”的影子,如Scratch的绘画功能。一些编程教育机器人或编程教育软件也有类似的“海龟”指令指挥角色移动。也有人给C++、C#、java、javascript等开发了相应的海龟模块,让人们学习这些计算机语言的编程入门。无论采用哪种计算机语言,海龟编程方式的基本理念和大致方法甚至命令都是一样的。正所谓万变不离其踪,编程的原理都差不多。如果把其它计算机语言看成是Python的方言,那么只要把Python的海龟模块学精了,学习其它计算机语言是相当容易的,很快就能入门。通常人们是用turtle模块进行绘画,不过本书早已跳出了这个范畴,用turtle模块制作游戏和动画,当然绘画也有,但都是别具一格的。
    《Python海龟宝典》分为上下两册。上册是案例篇,主要提供用turtle模块制作的例子集。它的下册是原理篇,对海龟画图模块本身,即turtle.py文件进行了剖析,并且在基于分析的基础上由浅入深地推出一个基于tkinter的gameturtle模块,支持像素级碰撞检测等等,主要用于游戏制作。想成为Python创意编程大师吗?那么读懂了下册原理篇,再加上你的想像力,你就会成功。上册案例篇汇集了李兴球先生2021年1月13 日前来用Python的海龟画图模块为主创作的作品共200个左右。 所有案例力求短小精悍,突出重点。前面一些较为简单,但总体上并没有按从简单到复杂的顺序编排。有些作品由于配音等的需要,要导入其它模块,如pygame的mixer混音器模块,所以运行程序之前需要先安装好pygame模块。其方法是在命令提示符下输入pip install pygame --user。有些作品需要诸如pymunk物理引擎模块,它的安装方法是pip install pymunk。还有进行图像处理的pillow模块也要安装好,安装方法是pip install pillow。为了让一些绘画效果更加酷炫,笔者开发了一个叫coloradd的模块。它能让颜色的色相增加,从而实现颜色的渐变效果。这就像美国麻省理工学院媒体实验室终身幼儿园教研组开发的Scratch中的颜色增加命令一样。这样能让绘画作品产生颜色渐变效果。本模块已放到了pypi.org中。读者只要在cmd窗口里输入pip install coloradd即可安装。不过本册已经对coloradd的原理进行了剖析,所以读者读完后能知道coloradd模块的秘密 ,以后就不需要安装coloradd模块了。
    作品都是精心挑选,以期与众不同,并且遵循Python的设计哲学与规范。大多数代码有注释并力求对齐。极少数程序提供的是一个核心或者说叫雏形,用来抛砖引玉。为了追求完美,有些程序保留了老的版本。它们的文件名后会加上_old这四个字符。所有作品为李兴球原创,可提供技术支持。由于笔者精力有限,无法顾及方方面面。书中如有不对或者笔误还请原谅。本书是继笔者编写的《哪吒学Python-启蒙篇》、《哪吒学Python-初级篇》、《哪吒学Python-进阶篇》、《Python创意编程之Pygame教程》、《Python精灵模块》、《1943中途岛海战turtle版》、《Python创意编程100例Pygame篇》、《Python神笔马良练习集》、《Python海龟手册》等之后的又一力作。通过安排,让书中的案例和前面三本中的案例基本没有重复。本书适合于有一定Python基础,最好学习过tkinter模块和面象对象编程的人士阅读。它是学校计算机教师、编程培训机构教师、少儿机器人培训机构教师、创客教师不可多得的参考资料。尤其是对于想深入研究turtle模块的人士或者想开发基于tkinter的自己的实用模块的教研机构有着更大的价值。所编写的这些案例与历史、天文、国学、游戏、音乐艺术、课件、数学、几何、编程技巧、多媒体动画、物理引擎、绘画艺术甚至相声与自编诗词的融入结合,开创了Python创意编程史上的新纪元。希望读者能参透精髓,结合各自所擅长的领域,编写出更加富有创意性、艺术性的作品。更多Python创意编程案例请上李兴球的博客,网址为: www.lixingqiu.com。
    本书在创造的过程中得到了江西萍乡乐学创客教育学校胡自勇先生的大力支持,在此表示衷心的感谢。

上 册 案 例 篇 目 录 表:

001_淘气的窗口

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15

002_和海龟捉迷藏

........................

18

003_沙爬的海

........................

21

004_海的小伙伴

........................

23

005_棕色海是傀儡

........................

26

006_七彩三角形

........................

29

007_旋转之田

........................

31

008_透明海龟学弟子规

........................

34

009_弹球动画

........................

39

010_定时器与弹球类

........................

41

011_拦球小游戏

........................

44

012_动态音乐梦幻空间

........................

49

013_酷炫效果同心圆

........................

52

014_造型旋转重复之美

........................

55

015_时光倒流的向日葵

........................

57

016_酷炫彩圆盘

........................

60

017_漂亮的八字彩环

........................

62

018_海龟的七子之歌

........................

64

019_夜幕下的霓虹_闪烁版

........................

68

020_彩点实验正弦之美

........................

71

021_turtle_棒棒糖

........................

73

022_道德经摘要字幕演示课件

........................

75

023_孙悟空的72变交互小动画

........................

79

024_超速莲花

........................

81

025_趣味3D红框

........................

85

026_方形炫彩螺

........................

89

027_多彩勾股树

........................

91

028_三叶炫彩扇

........................

95

029_纯色滚动圆环

........................

98

030_字母排列组合游戏

........................

102

031_模拟3D星空(右出)

........................

107

032_奔跑吧小猫

........................

110

033_一束火红鲜花

........................

113

034_雪的梦幻

........................

117

035_中秋仙女送月饼

........................

121

036_海龟画图保存为png

........................

126

037_海底世界章鱼哥

........................

130

038_倾巢出动_敌机类

........................

135

039_一闪一闪亮晶晶

........................

138

040_单摆模拟

........................

141

041_欢乐打地鼠

........................

144

042_单击球小游戏

........................

148

043_多彩3D弹球

........................

153

044_保护环境人人有责

........................

158

045_海龟计算器

........................

162

046_哗啦啦的下雨啦

........................

165

047_turtle射击游戏基础

........................

168

048_turtle打字游戏雏形

........................

172

049_四小星绕大红星旋转

........................

175

050_飞机大战雏形游戏

........................

178

051_半透明效果圆形图

........................

182

052_类外定义addx与addy

........................

185

053_点点当当抽数字

........................

187

054_填充块的秘密

........................

190

055_酷酷的爆炸效果_多线程版

........................

193

056_360度旋转图像Sprite角色类

........................

196

057_8字图章小海龟

........................

202

058_吃蛇章版

........................

204

059_吃蛇列表版

........................

210

060_按键检测探秘

........................

213

061_可的金天使

........................

215

062_三只小黄猫_多帧走路动画

........................

219

063_音乐悬浮按钮

........................

223

064_生命模turtle版

........................

227

065_跟随鼠标移动并旋转的五角星

........................

232

066_海龟所有可用颜色单词

........................

236

067_猜数游

........................

242

068_后羿射日之前

........................

245

069_动画音乐树

........................

249

070_冒泡排序彩柱演示

........................

252

071_哪吒拼核心

........................

256

072_太空出租箭关卡设计器

........................

261

073_向后滚动背景

........................

266

074_多线程弹球

........................

269

075_格子海龟

........................

272

076_螺旋的世界

........................

275

077_切片教学演示动画

........................

278

078_矩形抽象画

........................

283

079_模拟时钟程序

........................

287

080_神笔马良之旋转雪花

........................

291

081_飘移粒子烟花效果

........................

294

082_小女孩的舞蹈

........................

298

083_正弦字画程序

........................

300

084_海龟入门学习器核心

........................

302

085_猴子穿衣装扮游戏

........................

308

086_怦然心动

........................

311

087_动态情景配音春晓

........................

314

088_迪迦奥特曼多媒体动画

........................

317

089_简易画板

........................

319

090_微重力方块

........................

323

091_调皮的小方块

........................

326

092_漂亮二叉分形树

........................

329

093_3D物理互碰弹球

........................

332

094_纯画笔弹球

........................

336

095_旋转的赫兹

........................

339

096_环环相扣与类的继承

........................

342

097_鼠标移动事件

........................

345

098_合金弹头Marco角色

........................

347

099_形状函数模块设计

........................

351

100_笑脸图产生器

........................

355

101_英雄的黎明

........................

361

102_三十六计

........................

366

103_孙子兵法名人赞誉

........................

372

104_增广贤文精选

........................

375

105_秋天的诗

........................

378

106_秋日私语

........................

382

107_圈内海龟弹

........................

385

108_画鸡蛋

........................

388

109_物理_投射彩线条

........................

390

110_八彩盘子动画

........................

394

111_递归方形雪花

........................

396

112_爆炸粒子效果

........................

400

113_混沌法画谢尔宾斯基分形图

........................

405

114_混沌法画绿叶

........................

408

115_纯画笔线条_演示Vec2D向量类

........................

410

116_翻转格子

........................

412

117_文字单摆运动

........................

417

118_递归三角分形动态演示图

........................

419

119_纯画笔月球动画

........................

423

120_帧率恒定的弹球动画

........................

425

121_拉皮筋发射程序

........................

429

122_蜈蚣动画

........................

432

123_雪花飘漂亮树

........................

434

124_零重力互碰弹球

........................

437

125_turtle手电筒效果印度姑娘

........................

441

126_超级玛丽的砖块

........................

444

127_花瓣飞舞的春天turtle版

........................

448

128_春来了创意图章动画

........................

450

129_颜色圈圈音乐动画

........................

452

130_摩天轮动画

........................

455

131_600粒子绕中心旋转程序

........................

457

132_画龟类

........................

460

133_和机器人对话

........................

463

134_冰雪奇缘雪花音乐动画

........................

469

135_越穿山洞横版闯关原形

........................

473

136_牵引小眼珠画笔交互动画

........................

476

137_turtle真正可移动背景

........................

479

138_螺旋彩点假转动画

........................

481

139_流光溢彩棒动画

........................

483

140_春之花画笔音乐动画

........................

485

141_如意动感彩圈圈

........................

487

142_三星绕月

........................

490

143_旋转的太极图

........................

493

144_画有倾斜角度的椭圆

........................

496

145_三角旋转之星

........................

499

146_露珠之诗

........................

502

147_滚动缩放龟

........................

505

148_跳动的余弦动画

........................

508

149_八彩旋转螺旋动画

........................

510

150_飘扬的五星红旗

........................

512

151_正方形悄悄地走了

........................

516

152_旋转花瓣叶

........................

518

153_红心biubiubiu

........................

520

154_RGB颜色混合器lxq版

........................

524

155_滚动颜色条

........................

528

156_旋转散射背景

........................

530

157_大雪纷飞模拟

........................

532

158_钻石情缘

........................

535

159_大风车动画

........................

538

160_迷宫游戏原形

........................

542

161_自制图像查看程序

........................

546

162_旋转文字效果

........................

548

163_神童诗_多媒体演示

........................

550

164_炫彩螺旋克隆动画

........................

555

165_可爱的按钮_进入与离开事件

........................

559

166_给turtle.py增加鼠标移动事件

........................

563

167_女儿经

........................

566

168_云朵生成器

........................

575

169_动画原理

........................

578

170_绕中心点旋转之星

........................

580

171_画水滴图形

........................

582

172_矩形缩放原理

........................

548

173_美国队长之盾

........................

588

174_卡通坐标阵列

........................

590

175_人体器官指示图教学指示动画

........................

594

176_可移动的通电棒棒

........................

597

177_木条拦彩球游戏(mouse控制)

........................

599

178_水波纹模拟

........................

605

179_艺术彩花之三角花

........................

608

180_左三圈右三圈女孩动画

........................

611

181_雅典娜的凝望

........................

613

182_求正多边形其它顶点

........................

616

183_海龟画图原理类Pointer类

........................

618

184_三角函数画星星

........................

622

185_海龟快跑turtle碰撞检测交互动画

........................

625

186_控制fps的时钟Clock类

........................

628

187_高斯模糊效果姑娘

........................

632

188_淡入淡出的姑娘_虚像效果

........................

635

189_我只在乎你MV

........................

637

190_击鸟行动

........................

640

191_仿pygame键检测_跳跳方块

........................

644

192_颜色渐变原理函数coloradd

........................

648

193_颜色亮度渐变原理

........................

650

194_佛光普照

........................

652

195_矩形碰撞演示

........................

655

196_词云在海龟屏幕上

........................

659

197_幻灯片式显示字幕

........................

661

198_海龟命令助记器

........................

663

199_海上生明月动图

........................

669

200_滚动画布与旋转文字示例

........................

672

201_反弹原理

........................

674

202_imageturtle模块初探

........................

676

下 册 原 理 篇 简 介:

    《Python海龟宝典》下册原理篇对海龟画图模块本身,即turtle.py文件进行了剖析。在阅读本部书之前,读者最好多多阅读几次turtle.py源文件本身,这样才能事半功倍。本部创作已经自带了turtle.py文件,但是笔者已经给它加上了中文注释,以方便读者阅读。在创造的过程中,循环渐进地开发了一新的叫gameturtle的模块。本模块已放到了pypi.org中。读者只要在cmd窗口里输入pip install gameturtle即可安装。本篇对于想深入研究turtle模块的人士有着更大的价值。由于turtle模块基于tkinter模块开发,所以也顺便学习了tkinter模块。读者最好有tkinter编程方面的知识,如果没有可以先阅读笔者撰写的《趣学tkinter》一书。作者推出了自己的颜色碰撞理论,让在tkinter界面编程中的图形可以进行像素级别的重叠检测,所以本书更重要的学习是基于像素碰撞原理的学习。由于笔者精力有限,无法顾及方方面面,如果有笔误甚至不对的地方,还请读者原谅。
    本篇最后用gameturtle模块制作了几个小游戏。作为学习案例,并没有让游戏更加复杂,只是用来抛砖引玉,希望读者能推出自己的作品。
    本书在创造的过程中得到了江西萍乡乐学创客教育学校胡自勇先生的大力支持,在此表示衷心的感谢。

下 册 原 理 篇 目 录 表:

001_一览众山小

........................

6

002_Shape造型类

........................

11

003_Vec2D二维向量类

........................

14

004_可滚动的画布类

........................

18

005_造型名字shapeIndex和项目编号_item

........................

22

006_drawingLineItem正在绘画的线条项目

........................

28

007_currentLineItem当前线条项目

........................

31

008_填充的真相

........................

36

009_图章解密

........................

40

010_让文字旋转吧

........................

45

011_给海龟动个大手术

........................

51

012_给海龟制作旋转补丁

........................

58

013_新版的register_shape方法

........................

65

014_turtle中的图形处理

........................

69

015_若隐若现的海龟

........................

72

016_彻底删除海龟对象

........................

78

017_朝向鼠标指针向前进

........................

82

018_查找重叠与标签

........................

87

019_进入与离开事件

........................

91

020_矩形碰撞检测之Rectangle

........................

95

021_给RawTurtle类增加矩形碰撞方法

........................

104

022_屏幕的松开鼠标按键与单击并移动事件

........................

107

023_在海龟画图窗口中剪裁图形

........................

112

024_用“turtle”进行模糊处理图像

........................

119

025_numpy图形处理之海龟姑娘的RGB分身术

........................

123

026_像素级碰撞检测前传之GameTurtle类

........................

129

027_GameTurtle类的画笔设计

........................

133

028_GameTurtle类的图章设计

........................

137

029_GameTurtle类的移动与方向设计

........................

142

030_GameTurtle类的图像处理设计

........................

147

031_像素级碰撞理论之矩形碰撞

........................

152

032_像素级碰撞理论之numpy与mask

........................

159

033_GameTurtle类封装矩形碰撞方法

........................

169

034_GameTurtle0.2版碰撞方法一览表

........................

173

035_基于十字架模型的矩形碰撞检测

........................

180

036_GameTurtle0.2版的collide_tag方法

........................

185

037_collide_tag方法举例之飞机大战测试

........................

189

038_GameTurtle0.2版的颜色碰撞方法

........................

193

039_简易超级玛丽闯关游戏

........................

199

040_简易迷宫游戏_吃豆版

........................

205

041_是小猫就下一百层

........................

212

042_gameturtle0.21版的shape命令

........................

217

043_gameturtle0.21版的旋转模式

........................

221

044_向后滚动的背景三版本

........................

225

045_奥特曼的诞生

........................

231

046_倾巢出动勇者无敌

........................

235

047_奥特曼打怪兽

........................

239

048_速算达人之猫狮大战

........................

242

代码示例或者内页示例:


        用纯粹的turtle海龟模块就可以制作各种动画与游戏,包括你意想不到的各种效果(配合pillow等模块)。
        《Python海龟宝典》的上册包括了李兴球自2010年以来探索少儿编程,然后用Python的turtle模块创造的200多例想像力丰富的创意编程案例与教程。
        下册是讲海龟画图模块原理,剖析了turtle.py文件本身。深入研究了像素级碰撞检测原理等等,读完后能推出自己的模块。
        它不仅是各位计算机教师,培训机构老师想成为Python创意编程大师的利器,而且能为教育培训机构提供大量的python课程,它蕴涵的价值请读者自行发掘与判断。
        需要购买《Python海龟宝典》上下两篇请联系微信scratch8(此号已满人,请加pythonxia)。提供PDF电子档及源码及素材。零售价为1980元。

用Python的turtle模块制作的创意程序小部分预览:



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