Python 是一种简洁、易读、可扩展性强的计算机语言，被广泛应用在科学计算和绘图领域。本书以Python 语言为基础，系统地讲解了三种基本程序结构，使用turtle、Pillow 和Pygame 三 个模块，以绘制常规图形、分形等经典算法，让学生体验编程之美，在Python 编程基础上加入 创意设计，实现创意编程与动画结合。

本书共分10 章，详细讲解了十多个绘图实例。利用流程图理清思路，提供算法实现举一反三，让学生学会运用计算思维解决问题。本书从顺序结构、选择结构、循环结构到函数应用，深入 浅出，结合绘图模块实现各种图形的绘制，让学生了解Python 在图形绘制与处理方面的强大功 能。随着内容不断深入，可帮助学生逐步培养对Python 语言的兴趣和编程能力。

本书大部分实例为作者原创，图文并茂，讲解细致，适合初步接触编程或有一定编程基础的同学阅读和学习。

I

当今世界是智能化与自动化的，大数据与人工智能等新兴

科技与人类生活并存。学会编程，能够让我们更好地适应世界

发展，更好地创造未来。

Python是一种免费、开源的高级编程语言，具有简洁、灵

活、易读和模块化的优良特性。Python有丰富的第三方工具库，

本书主要介绍标准库turtle，以及第三方库Pillow和Pygame。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中提到，义

务教育阶段以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工

智能为课程逻辑主线，按照义务教育阶段学生的认知发展规律，

统筹安排各学校学习内容。初中阶段深化原理认识，探索利用

信息科技手段解决问题的过程与方法。本书从绘图角度介绍了

Python语言更为强大的一面。

本书共分10章，主要内容如下。

第1章：绘制基本几何图形。采用Python标准库turtle，



第8章：Pillow库图像处理。Pillow提供了广泛的文件格

式支持、强大的图像处理能力，主要包括图像储存、图像显示、

格式转换以及基本的图像处理操作等。本章介绍Pillow库几个

常用模块的功能，运用这些功能实现简单P图。

第9章：Pygame——实现动画。Pygame 是Python的游戏

编程模块，它提供了诸多操作模块，擅长开发 2D 游戏，例如

俄罗斯方块、贪吃蛇、坦克大战等游戏。本章运用Pygame库

的函数实现动画，绘制一幅新春佳节的美景。

第10章：Pygame——游戏编程。本章除了实现动画以外，

增加了用户交互，完成一款简单的2D游戏。

本书由李雁翎、胡学钢任主编，陈欣、廉欣任副主编，主

要章节由陈欣编写，内容简介和由廉欣编写，各章的第一

节“问题描述”由陈欣和廉欣共同编写。

因时间和水平有限，书中难免存在不妥或错误之处，欢迎

读者批评指正，更希望读者对本书提出建设性意见，以便修订

再版时改进。

作者

2023年3月



第1章  绘制基本几何图形/ 1

1.1  问题描述/ 2

1.2  案例：开心蛋/ 2

1.2.1  编程前准备/ 3

1.2.2  算法设计/ 13

1.3  编写程序及运行/ 14

1.3.1  程序代码/ 14

1.3.2  运行程序/ 20

1.4  拓展训练/ 20

第2章  选择结构在绘图中的应用/ 23

2.1  问题描述/ 24

2.2  案例：七巧板拼图/ 25

2.2.1  编程前准备/ 26

2.2.2  算法设计/ 40

2.3  编写程序及运行/ 40

2.3.1  程序代码/ 41

2.3.2  运行程序/ 57

2.4  拓展训练/ 60

第3章  循环绘制图形/ 63

3.1  问题描述/ 64

3.2  案例：太阳花/ 64

3.2.1  编程前准备/ 65

3.2.2  算法设计/ 72

3.3  编写程序及运行/ 73

3.3.1  程序代码/ 73

3.3.2  运行程序/ 74

3.4  拓展训练/ 75

第 4章  循环嵌套在绘图中的应用/ 77

4.1  问题描述/ 78

4.2  案例：爱心贺卡/ 78

4.2.1  编程前准备/ 79

4.2.2  算法设计/ 84

4.3  编写程序及运行/ 85

4.3.1  程序代码/ 85

4.3.2  运行程序/ 86

4.4  拓展训练/ 86

第5章  利用自定义函数绘制图形/ 89

5.1  问题描述/ 90

5.2  案例：镜像图案/ 90

5.2.1  编程前准备/ 91

5.2.2  算法设计/ 99

5.3  编写程序及运行/ 101

5.3.1  程序代码/ 101

5.3.2  运行程序/ 103

5.4  拓展训练/ 103

第6章  递归函数在绘图中的应用/ 105

6.1  问题描述/ 106

6.2  案例：谢尔平斯基三角形/ 106

6.2.1  编程前准备/ 107

6.2.2  算法设计/ 112

6.3  编写程序及运行/ 119

6.3.1  程序代码/ 119

6.3.2  运行程序/ 121

6.4  拓展训练/ 122

第7章  绘制风景画/ 125

7.1  问题描述/ 126

7.2  案例：风景画/ 126

7.2.1  编程前准备/ 126

7.2.2  算法设计/ 134

7.3  编写程序及运行/ 136

7.3.1  程序代码/ 136

7.3.2  运行程序/ 144

7.4  拓展训练/ 145

第 8章  Pillow库图像处理/ 147

8.1  问题描述/ 148

8.2  案例：P图/ 148

8.2.1  编程前准备/ 150

8.2.2  算法设计/ 163

8.3  编写程序及运行/ 166

8.3.1  程序代码/ 166

8.3.2  运行程序/ 167

8.4  拓展训练/ 168

第9章  Pygame—实现动画/ 169

9.1  问题描述/ 170

9.2  案例：新春快乐/ 170

9.2.1  编程前准备/ 171

9.2.2  算法设计/ 190

9.3  编写程序及运行/ 191

9.3.1  程序代码/ 191

9.3.2  运行程序/ 193

9.4  拓展训练/ 193

第10章  Pygame—游戏编程/ 195

10.1  问题描述/ 196

10.2  案例：弹球游戏/ 196

10.2.1  编程前准备/ 197

10.2.2  算法设计/ 205

10.3  编写程序及运行/ 206

10.3.1  程序代码/ 206

10.3.2  运行程序/ 209

10.4  拓展训练/ 210

"  国务院发布的《新一代人工智能发展规划》提出，要广泛开展人工智能科普活动，在中小学设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育 ，这是我 首次将编程教育写入政府决策。

  全国高等院校计算机基础教育研究会青少年编程教育专业委员会组织编写了这套丛书，其宗旨是将编程教育与科技素养、逻辑思维教育相结合，发展学生主导的学习，将青少年编程教育同学生的心理成长、社会情感和认知发展的培养有机地结合起来。

   （1）中国科学院院士陈国良任系列丛书主编： 陈国良院士是国内计算机教育的引领者，是在国内倡导“计算思维”能力培养的先行者，为丛书的编写奠定了“主旨”方向。

   （2）作者来自于教育一线和“需求”一线，有多年的中小学信息化教师培养教学经验和程序设计的教材编写经验。   

   （3）体例设计新颖，目标明确，全书案例的知识认知完全来自初中艺术类课本的知识体系之中，并将其与编程方法有机结合，巩固和加深理解了初中艺术类课程大纲的内容，又训练了学习者程序设计的本领。"