Python Turtle库绘制螺旋曲线详解与多版本实现

小鹿同学

发布时间：2026-10-15| 1人浏览过

原创

本文详细介绍Python中turtle库的常用绘图函数，并通过四个逐步进阶的代码示例演示如何绘制正方形螺旋曲线。内容涵盖基础单色螺旋、双向绘制、多色分层及反向螺旋的实现逻辑，帮助初学者掌握坐标控制、颜色切换与循环逻辑。

Turtle库常用函数梳理

本文旨在梳理turtle库中高频使用的核心函数，为后续绘图操作奠定基础。

turtle.forward(distance)：控制画笔沿当前方向前进指定的distance距离。
turtle.backforward(distance)：控制画笔沿当前方向的反方向移动distance距离。
turtle.right(degree)：使画笔的绘制方向向右旋转degree度。
turtle.exitonclick()：设置点击图形窗口后关闭程序，便于查看结果。
turtle.penup()：抬起画笔，此后移动画笔时不绘制轨迹。
turtle.pendown()：落下画笔，此后移动画笔时将绘制形状。
turtle.pensize()：用于设置画笔线条的宽度。
turtle.pencolor()：用于设置画笔颜色，支持的颜色包括{white, black, grey, dark, green, gold, violet, purple}等。

螺旋曲线绘制实战

在Python入门阶段，turtle库因其直观性而备受青睐。借助CSDN等社区资源的帮助，笔者近期尝试编写了几个简单的turtle绘图程序。出于兴趣分享以下三个原创代码示例，仅供交流参考。

基础版：转圈圈1.0

开发环境选用VSCODE，整体体验良好。尽管turtle库的报错机制尚需进一步摸索，但不影响核心功能的实现。首个示例为最基础的正方形螺旋曲线图，笔者将其命名为“转圈圈1.0”。


import turtle
 
n = 500
turtle.penup()
turtle.goto(-450,150)
turtle.pendown()
turtle.pencolor("blue")
 
for i in range(500):
    n = n - 1
    #n -= 1
    turtle.speed(100)
    turtle.fd(n)
    turtle.right(90)
 
turtle.pendone()
# 转圈圈1.0

代码首先设定画笔起始位置为坐标(-450, 150)，并将画笔颜色设置为蓝色。随后通过一个for循环，逐步缩短每次绘制的距离，从而形成螺旋效果。

在for循环内部，变量n的值每次迭代减一，对应turtle.fd(n)命令，即每次前进的距离递减，由此生成最基础的“转圈圈1.0”效果。

运行结果如图所示：

进阶版：转圈圈1.1与1.2

基础版本完成后，我们尝试增加新特性。通过调整n值的变化方向，可以实现从边框向中心或从中心向边框的不同绘制效果。


n -= 1
# 让绘制的图像从边框绘制到中心，那么也就可以用
n += 1
#让绘制的图像从中心绘制到边框

优化后的版本命名为“转圈圈1.1”，具体实现如下。


import turtle
 
n = 0 #
turtle.penup()
turtle.goto(-450,150)
turtle.pendown()
turtle.pencolor("blue")
 
for i in range(500):
    n = n + 1 #
    #n += 1
    turtle.speed(100)
    turtle.fd(n)
    turtle.right(90)
 
turtle.pendone()
# 转圈圈1.1

“转圈圈1.1”的运行结果如图所示：

图注：转圈圈1.1

代码中与1.0版本的主要区别在于n值的变化逻辑，即通过增减n来控制螺旋的扩张或收缩方向。

接下来是“转圈圈1.2”，该版本将1.0和1.1的逻辑融合在同一张图中。通过重合两张图或重新设置起点，实现更复杂的视觉效果。


import turtle
 
n = 500
turtle.speed(100)
turtle.penup()
turtle.goto(-450,150)
turtle.pendown()
turtle.pencolor("blue")
 
for i in range(1000):
 
    if i < 500:
        n = n - 1
        turtle.fd(n)
        turtle.right(90)
    else:
        n+=1
        turtle.pencolor('red')
        turtle.fd(n)
        turtle.right(90)
 
turtle.pendone() 
#转圈圈1.2

“转圈圈1.2”的运行结果如下：

图注：转圈圈1.2

多色分层：转圈圈1.3

进一步地，我们在绘制过程中引入分层颜色。设定初始n值为800，并选取8种颜色（黑、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫），随着n值的减小，颜色依次切换。


import turtle
 
turtle.penup()
turtle.goto(-450,300)
turtle.pendown()
turtle.speed(100)
n = 800
for i in range(10000):
    n -= 1
    if 800 >= n >700:
        turtle.pencolor('purple')
    elif 700 >= n > 600:
        turtle.pencolor("indigo")
    elif 600 >= n > 500:
        turtle.pencolor("blue")
    elif 500 >= n > 400:
        turtle.pencolor("green")
    elif 400 >= n > 300:
        turtle.pencolor("yellow")
    elif 300 >= n > 200: 
        turtle.pencolor("orange")      
    elif 200 >= n > 100:
        turtle.pencolor("red")
    elif n > 0:
        turtle.pencolor("black")
    else:
        turtle.done()
    turtle.fd(n)
    turtle.right(90)
    
#转圈圈1.3

“转圈圈1.3”的运行结果如下：

反向螺旋：转圈圈1.4

在上述基础上，我们探讨n值小于零的情况。如代码第一行所示，当n为负数时，绘制方向与正数时相反。随着n值不断减小（绝对值增大），螺旋曲线会逐渐向外扩大。在此基础上覆盖黑色层，即形成“转圈圈1.4”。


turtle.fd(-100)
turtle.fd(100)

通过修改最后的elif和else判断条件，即可实现“转圈圈1.4”的逻辑。


import turtle
 
turtle.penup()
turtle.goto(-450,300)
turtle.pendown()
turtle.speed(100)
n = 800
for i in range(10000):
    n -= 1
    if 800 >= n >700:
        turtle.pencolor('purple')
    elif 700 >= n > 600:
        turtle.pencolor("indigo")
    elif 600 >= n > 500:
        turtle.pencolor("blue")
    elif 500 >= n > 400:
        turtle.pencolor("green")
    elif 400 >= n > 300:
        turtle.pencolor("yellow")
    elif 300 >= n > 200: 
        turtle.pencolor("orange")      
    elif 200 >= n > 100:
        turtle.pencolor("red")
    elif n > 0:
        turtle.pencolor("black")
    # else:
    #     turtle.pendone()
    elif n <= -800:
        turtle.pendone()
        # turtle.pencolor("white")
    else:
        turtle.pencolor("black")
    turtle.fd(n)
    turtle.right(90)
 
 
    #在这里，注释掉了转圈圈1.3里面的几行代码，转圈圈1.4出炉

在“转圈圈1.4”中，判断语句设定当绘制过程从小变大（即n值从正变负且绝对值增大）时，覆盖使用的颜色为黑色。

角度调整与总结

2019.11.20更新内容。


import turtle
n = 500
# turtle.left(60)s
turtle.penup()
turtle.goto(-450,150)
turtle.pendown()
turtle.pencolor("blue")
for i in range(1,1000,1):
 
    if i < 500:
        n = n - 1
        turtle.speed(100)
        turtle.fd(n)
        turtle.right(140)
    else:
        n+=1
        turtle.speed(100)
        turtle.pencolor('red')
        turtle.fd(n)
        turtle.right(114)
turtle.done()
# 绘制正方形螺旋曲线

主要修改了旋转角度，具体逻辑留给读者自行探索。