用什么算法计算浮点半径的圆?

时间:2014-01-06 12:04:01

标签: c# c++ geometry

midpoint circle algorithm非常适合计算圆,当它们的半径是整数时。

void CircleOptimized(int xc, int yc, int r, int color) {
    unsigned int x= r, y= 0;//local coords     
    int          cd2= 0;    //current distance squared - radius squared
    if (!r) return; 
    drawpixel(xc-r, yc, color);
    drawpixel(xc+r, yc, color);
    drawpixel(xc, yc-r, color);
    drawpixel(xc, yc+r, color);
    while (x > y) {    //only formulate 1/8 of circle
        cd2-= (--x) - (++y);
        if (cd2 < 0) cd2+=x++;
        drawpixel(xc-x, yc-y, color);//upper left left
        drawpixel(xc-y, yc-x, color);//upper upper left
        drawpixel(xc+y, yc-x, color);//upper upper right
        drawpixel(xc+x, yc-y, color);//upper right right
        drawpixel(xc-x, yc+y, color);//lower left left
        drawpixel(xc-y, yc+x, color);//lower lower left
        drawpixel(xc+y, yc+x, color);//lower lower right
        drawpixel(xc+x, yc+y, color);//lower right right
     } 
}

例如,当传递r=1r=2时,输出分别如下:

.....  .XXX.
..X..  X...X
.X.X.  X...X
..X..  X...X
.....  .XXX.
 r=1    r=2

但是,我需要在r=1r=2之间再做几步。也许(假设)r=1.33r=1.66可能看起来像这样:

.....  .....  ..X..  .XXX.
..X..  .XXX.  .X.X.  X...X
.X.X.  .X.X.  X...X  X...X
..X..  .XXX.  .X.X.  X...X
.....  .....  ..X..  .XXX.
r=1.0  r=1.3  r=1.6  r=2.0

然而,当我尝试使用上面的算法来使用浮点运算(有或没有舍入)时,它会失去对称性并生成不连续的路径(导致一些非常奇怪的形状)。

我的目的是否有更合适的算法?

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

如果您只对简单分数(如4/3和5/3)感兴趣,我会过采样(即使用子像素,这里每像素9个子像素,因此计算半径为4和5个子像素的圆)然后从子像素中推导出像素的良好值。如果你演绎的不是ON,那么你正在做抗锯齿。

答案 1 :(得分:0)

基本圆图...

public void DrawCircle(float stepSize, float radius, int colour)
{
    float x, y;
    float angle;

    while (angle < 2*Math.PI)
    {
        x = radius * cos(angle);
        y = radius * sin(angle);
        // decide how to round your floating point X,Y here ...
        drawpixel(x,y,colour);
        angle += stepSize;
    }
}

答案 2 :(得分:0)

我认为泰勒近似可能有用

  • 使用一阶泰勒近似计算x ^ 2 = r ^ 2- y ^ 2中的x(sqrt(u ^ 2 + a)= u + a / 2u)