Графика черепаха - Turtle graphics

В компьютерная графика, черепаха графика находятся векторная графика используя родственника курсор ("черепаха ") на Декартова плоскость. Графика черепахи - ключевая особенность Язык программирования логотипа.[1]

Обзор

Анимация, показывающая, как черепаха используется для создания графики путем комбинирования вперед и очередь команды, пока ручка касается бумаги
Спираль, нарисованная итеративный алгоритм графики черепахи
Графический узор черепахи, нарисованный Программа Python
скриншот вывода из https://goplay.space/#61SJKVrWwj

У черепахи есть три атрибута: местоположение, ориентация (или направление) и ручка. У пера тоже есть атрибуты: цвет, ширина и состояние включения / выключения.

Черепаха перемещается с помощью команд, относящихся к ее собственному положению, таких как «двигаться вперед на 10 делений» и «повернуть налево на 90 градусов». Ручкой, которую несет черепаха, также можно управлять, включив ее, задав ее цвет или ширину. Студент мог понять (и предсказать и рассудить) движение черепахи, представив, что бы они сделали, если бы они были черепахой. Сеймур Паперт назвал это «телесно-синтонным» рассуждением.

Полная система графики черепахи требует потока управления, процедур и рекурсии: многие программы рисования черепах не работают. Из этих строительных блоков можно строить более сложные формы, такие как квадраты, треугольники, круги и другие составные фигуры. Идея черепаховой графики, например, полезна в Система Линденмайера для создания фракталы.

Геометрия черепахи также иногда используется в графических средах как альтернатива графической системе со строго координатной адресацией.

История

Графика черепах часто ассоциируется с Язык программирования логотипа.[2] Сеймур Паперт добавил поддержку графики черепахи в Logo в конце 1960-х годов, чтобы поддержать его версию черепаха робот, простой робот, управляемый с рабочей станции пользователя, который предназначен для выполнения возложенных на него функций рисования с помощью небольшой выдвижной ручки, установленной в теле робота или прикрепленной к нему. Геометрия черепахи работает несколько иначе, чем (Икс,у) на имя Декартова геометрия, будучи в первую очередь вектор на основе (т. е. относительного направления и расстояния от начальной точки) по сравнению с системами с координатами, такими как PostScript. На практике использование геометрии черепахи вместо более традиционной модели имитирует реальную логику движения робота-черепахи. Черепаха традиционно и чаще всего изображается в виде треугольника или значка черепахи (хотя она может быть представлена ​​любым значком).

Сегодня Python Стандартная библиотека языка программирования включает графический модуль Turtle.[3] Как и его предшественник Logo, реализация turtle на Python позволяет программистам управлять одной или несколькими черепахами в двухмерном пространстве. Поскольку вместе с модулем turtle можно использовать стандартный синтаксис Python, поток управления и структуры данных, turtle стал популярным способом для программистов, изучающих Python, познакомиться с основами языка.[4]

Расширение до трех измерений

3D графика черепаха создан с Cheloniidae Черепаха Графика
Узор, нарисованный с помощью программы Python

Идеи, лежащие в основе графики черепах, могут быть расширены, чтобы включить трехмерное пространство. Это достигается за счет использования одной из нескольких различных координатных моделей. Если черепаха действует в цилиндрических координатах, то у нее есть местоположение и курс в пределах своей плоскости, и ее плоскость может вращаться вокруг вертикальной оси. Это часто проявляется в том, что черепаха имеет два разных угла курса, один в пределах плоскости, а другой определяет угол плоскости. Обычно изменение угла наклона самолета не приводит к перемещению черепахи.

Также могут использоваться другие координатные модели. Cheloniidae Черепаха Графика это библиотека 3D черепах для Ява.[5]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Гольдман, Рон; Шефер, Скотт; Джу, Тао. «Геометрия черепахи в компьютерной графике и автоматизированном дизайне» (PDF). CSE.WUSTL.edu.
  2. ^ Торнбург, Дэвид Д. (март 1983 г.). «Друзья черепахи: о логотипе и черепахах». Вычислить!. п. 148. Получено 6 октября 2013.
  3. ^ «25.1. Черепаха - графика черепахи - документация Python 3.7.0». docs.python.org. Получено 2018-08-23.
  4. ^ «3. Здравствуйте, черепашки! - Как думать как компьютерный ученый: обучение с Python 3». python.camden.rutgers.edu. Получено 2018-08-23.
  5. ^ Спенсер Типпинг на cheloniidae (Проверено 17.09.2016)

дальнейшее чтение