Deze keer gaan we tekenen met Python Turtle.
Turtle introductie
Commando’s
Python Interpreter
Start Thonny.
Type onderin (je hoeft de »> niet te typen):
>>> from turtle import *
Hiermee geef je Python de opdracht om de turtle te gebruiken.
Tekenen
Je turtle kan voor je tekenen door hem opdrachten te geven. Type het volgende:
>>> forward(100)
Met dit commando gaat je turtle 100 stapjes vooruit. Als dat nog niet gebeurd was, moet nu een scherm zijn geopend, waarin je de de turtle en een lijn kan zien.
De turtle kan ook achteruit:
>>> backward(100)
Dikkere lijnen
Je kan je lijnen dikker maken met width(). Probeer deze commando’s maar eens uit:
>>> width(5)
>>> forward(100)
>>> width(2)
>>> forward(100)
>>> width(1)
>>> forward(100)
Tip: met de pijltjestoetsen (omhoog en omlaag) op je toetsenbord kun je eerdere commando’s terug halen. Met enter kun je die dan opnieuw uitvoeren.
Draaien
Je kan je turtle laten draaien:
>>> right(90)
Hiermee draait de turtle 90 graden naar rechts. Als je niet weet wat 90 graden betekent, kun je verschillende getallen uitproberen. Je kan ook naar links draaien. Probeer deze commando’s maar eens uit:
>>> left(45)
>>> forward(100)
>>> right(180)
>>> forward(100)
>>> left(360)
>>> forward(100)
Kleur
Je turtle en de lijnen zijn nu nog zwart. Je kan de kleur van de turtle en de achtergrond kleur makkelijk veranderen. Probeer deze commando’s eens uit en kijk bij elk commando wat er verandert op je scherm:
>>> color('green')
>>> forward(100)
>>> bgcolor('yellow')
>>> color('red')
>>> forward(100)
Experimenteer vooral ook met andere kleuren! Onderin deze pagina zie je een overzichtje van allerlei verschillende kleuren.
Opnieuw beginnen
Je kan de tekening die de turtle heeft gemaakt verwijderen:
>>> clear()
Je kan ook helemaal opnieuw beginnen:
>>> reset()
>>> bgcolor('white')
Opdrachten
Probeer de onderstaande plaatjes eens na te tekenen met je turtle. Gebruik na elke opdracht het reset() commando om aan de volgende te beginnen. De achtergrondkleur staat telkens ingesteld op ‘black’.
Opdracht 1-A
kleur: ‘green’
Opdracht 1-B
kleuren: ’lightblue’ en ‘yellow’
Opdracht 1-C
kleuren: ‘darkkhaki’ en ‘red’.
Kleuren overzicht
Hier zijn verschillende kleuren die je kan gebruiken voor color() of bgcolor().
Python introductie
Variabelen en loops
Variabelen
Probeer deze code eens uit en kijk goed wat er gebeurt:
>>> getal = 45
>>> forward(getal)
>>> right(getal)
>>> forward(getal)
>>> getal = 90
>>> right(getal)
>>> forward(getal)
Het woord “getal” is hier een variabele. Een variabele heeft een naam die je zelf kiest en een waarde. Die waarde begint hier als 45 en wordt later ingesteld als 90.
Je kan Python ook rekensommetjes laten maken en de uitkomst in een variabele stoppen. Om te weten wat voor waarde een variabele heeft, type je de naam van de variabele in en druk je op enter. Probeer maar eens uit:
>>> getal1 = 1 + 1
>>> getal1
2
>>> getal2 = 9 - getal1
>>> getal2
7
>>> getal3 = getal2 * 2
>>> getal3
14
>>> getal4 = 28 / getal3
>>> getal4
2.0
Zoals je ziet: ‘*’ betekent vermenigvuldigen, en ‘/’ is delen door.
Herhaling
Je kan bepaalde commando’s ook meerdere keren laten uitvoeren, dat noemen we een loop:
>>> for teller in range(4):
... forward(100)
... right(90)
Let op: Nadat je dit getypt hebt moet je nog een keer op enter drukken, zodat Python weet dat je klaar bent met je loop.
In dit voorbeeld is “teller” een variabele die optelt en range() geeft aan tot welk getal geteld moet worden. Teller begint bij 0 en telt tot 4. Als je nu de waarde van teller vraagt, zie je dat het tellen is opgehouden voordat 4 werd bereikt:
>>> teller
3
Je kan teller dus ook gebruiken in je turtle opdrachten! Kun jij voorspellen wat er gebeurt als je onderstaande commando’s intypt?
>>> for teller in range(1,5):
... forward(50 * teller)
... right(90)
Met range(1,5) begint het tellen bij 1 en eindigt op 4 (voordat de 5 wordt bereikt).
Figuren tekenen
Veelhoek
Met een klein rekensommetje kun je ook een veelhoek tekenen! Om een veelhoek te tekenen moet je weten wat voor hoek je turtle moet maken. Gelukkig kan Python dat voor je berekenen: om de turtle helemaal rond te laten gaan moet deze 360 graden gedraaid zijn.
>>> aantal_punten = 5
>>> hoek = 360 / aantal_punten
>>> for teller in range(aantal_punten):
... forward(100)
... right(hoek)
Wat gebeurt er nu als je de variabele aantal_punten een hoger getal geeft?
Ster
De hoek die je nodig hebt voor een ster is moeilijker te berekenen. Sommige sterren zijn niet eens in 1 lijn te tekenen, bijvoorbeeld de 6-puntige ster. De 5-puntige ster is makkelijker:
>>> hoek = 144
>>> for teller in range(5):
... forward(100)
... right(hoek)
Opdrachten
Probeer de onderstaande figuren te tekenen.
Opdracht 2-A
Tip: De hoek is 150 graden.
Opdracht 2-B
Uitdaging: probeer zo min mogelijk commando’s te gebruiken om de opdracht uit te voeren. Lukt het in 5 regels? Vraag een mentor om tips!
Opdracht 2-C
Tip: Gebruik een zo klein mogelijke waarde in je forward() zodat de cirkel niet te groot wordt!
Turtle voor gevorderden
Meer turtle commando’s
Veelhoeken functie
Tot nu toe tekenen we veelhoeken door herhaaldelijk vooruit te lopen en een stukje te draaien. Omdat veelhoeken vaak van pas komen, is hier echter ook een aparte functie voor:
>>> circle(50, 360, 4)
In dit geval tekenen we een veelhoek met een afstand van 50 tussen de omtrek en het middelpunt; dit noemen we de radius. Met 360 geven we aan dat we de volledige vorm willen tekenen. Voor een halve veelhoek gebruiken we hier bijvoorbeeld 180. Het laatste getal, 4, geeft aan dat we vier keer willen draaien en vooruit lopen. Hiermee maken we dus een ruit!
Als je wil kan je de volgende code proberen. Deze tekent tien veelhoeken naast elkaar: van een eenhoek (monogoon) tot een tienhoek (decagoon).
>>> for i in range(10):
>>> radius = 50
>>> aantal_punten = i + 1
>>> locatie_x = -500 + i * 100
>>>
>>> penup()
>>> setpos(locatie_x, -radius)
>>> pendown()
>>>
>>> circle(radius, 360, aantal_punten)
Vormen en stempels
Je turtle lijkt tot nu toe niet echt op een schildpad, maar dat kun je veranderen:
>>> shape('turtle')
>>> color('darkgreen')
Met shape() kun je dus de vorm veranderen. Andere vormen zijn “arrow”, “circle”, “square”, “triangle” en “classic”.
Je turtle kan ook stempelen, net als in Scratch. Probeer deze commando’s eens uit en kijk na elke stap wat er gebeurt:
>>> shape('circle')
>>> color('red')
>>> stempel1 = stamp()
>>> right(90)
>>> forward(50)
>>> shape('square')
>>> color('yellow')
>>> stempel2 = stamp()∏
>>> forward(50)
>>> shape('triangle')
>>> color('blue')
>>> stempel3 = stamp()
>>> forward(50)
>>> shape('classic')
>>> clearstamp(stempel2)
Elke keer dat we stempelen, met stamp(), maken we ook een variabele aan. Die variabelen kunnen we gebruiken om stempels die we gedrukt hebben te verwijderen, met clearstamp(). Daarom is het handig om ze een naam te geven zoals stempel1, stempel2, etc. Dan weet je later nog precies welke stempel dat is geweest.
Turtle posities
Tot nu toe hebben we de turtle verplaatst door vooruit/achteruit te gaan en te draaien, maar je kan ook de turtle opdracht geven om naar een bepaalde plek te gaan:
>>> setpos(50,50)
>>> setpos(-25,75)
>>> setpos(0,0)
Om erachter te komen wat elk getal betekent, kun je het beste 1 van de 2 veranderen en dan zien wat er gebeurt. Het eerste getal noemen we de X-as, het tweede getal noemen we de Y-as.
Soms wil je de turtle verplaatsen zonder dat er een lijn wordt getekend. Je turtle kan zijn pen optillen en neerzetten met penup() en pendown(). Om bijvoorbeeld een vork te tekenen, schrijf je dit:
>>> left(90)
>>> backward(100)
>>> forward(125)
>>> setpos(0,0)
>>> left(90)
>>> forward(25)
>>> right(90)
>>> forward(25)
>>> penup()
>>> setpos(0,0)
>>> pendown()
>>> right(90)
>>> forward(25)
>>> left(90)
>>> forward(25)
>>> penup()
>>> setpos(0,0)
Je kan aan je turtle vragen wat zijn X positie is en wat zijn Y positie is. Je kan die positie ook opslaan in variabelen, zodat je ze later kan gebruiken:
>>> left(30)
>>> forward(100)
>>> xcor()
86.60254037844388
>>> ycor()
49.99999999999999
>>> x = xcor()
>>> setpos(x, 0)
>>> setpos(0, 0)
Turtle draaien
Zoals je de turtle naar een bepaalde plek kan laten gaan, kan je deze ook naar een bepaalde hoek laten draaien:
>>> setheading(0) # rechts
>>> setheading(90) # boven
>>> setheading(180) # links
>>> setheading(270) # onder
>>>
>>> setheading(135) # ???
De turtle draait dus naar een bepaalde hoek, zonder dat het uitmaakt waar hij daarvoor naartoe kijkt.
Inkleuren
Je turtle tekent mooie lijnen, maar je vormen kunnen ook ingekleurd worden:
>>> bgcolor('black')
>>> color('green')
>>> fillcolor('darkgreen')
>>> width(3)
>>> begin_fill()
>>> for x in range(4):
... forward(100)
... right(90)
...
>>> end_fill()
Let op dat het invullen pas gebeurt bij end_fill(). Je kan de invulkleur kiezen met fillcolor(). Als je geen invulkleur kiest, wordt de kleur van je pen gebruikt.
Deze techniek wordt echt indrukwekkend als je het gebruikt bij meer ingewikkelde tekeningen. Met deze code teken je bijvoorbeeld een mooie geel-zwarte ster:
>>> color('yellow')
>>> bgcolor('black')
>>> begin_fill()
>>> for x in range(18):
... forward(200)
... left(100)
...
>>> end_fill()
Tekst en turtle verbergen
De laatste twee technieken die we hier behandelen spreken bijna voor zich. Probeer de onderstaande code maar eens om een deurmat te tekenen. Welke commando’s ken je nog niet? Snap je waar ze voor bedoeld zijn?
>>> write('Welkom!')
>>> penup()
>>> setpos(-20,20)
>>> pendown()
>>> for x in range(2):
... forward(70)
... right(90)
... forward(40)
... right(90)
...
>>> hideturtle()
Tip: hideturtle() is ook een handig commando bij het stempelen. Om de turtle weer te tonen gebruik je showturtle().
Opdrachten
Probeer de onderstaande tekeningen na te maken, of bedenk je eigen tekeningen.
Opdracht 3-A
Schildpadden in een zandbak
Opdracht 3-B
Een analoge klok.
Challenge: als je de wijzers een bepaalde stand in wil laten nemen, kan je hiervoor de volgende functies gebruiken:
def uren_naar_hoek(uren):
"""Geeft de hoek voor de wijzer die "uren" aan moet geven. """
return - (uren / 12.0) * 360 + 90
def minuten_naar_hoek(minuten):
"""Geeft de hoek voor de wijzer die "minuten" aan moet geven. """
return - (minuten / 60.0) * 360 + 90
De hoek kan je vervolgens aan setheading() geven.
Opdracht 3-C
Een ruiten drie speelkaart. Maar: er klopt iets niet helemaal!
De kaart bevat twee vormen die meerdere keren herhaald worden: de ruit en het getal drie. Als je bekend bent met functies, kan het handig zijn om deze hier te gebruiken. Daarnaast kan je natuurlijk ook een ruiten een kaart maken, als je de circle() functie nog lastig vindt.
Antwoorden
Licentie
Deze instructies worden, net als alle andere instructies van CoderDojo Nijmegen, aangeboden onder een Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International Licentie.
