找到一个扇区内部的点

时间:2012-07-10 15:19:17

标签: c++ geometry trigonometry sector

已解决:请参阅my answer

我正在尝试找到一个弧内部的点,所以当洪水填充发生时,它不会意外地填充弧外的区域。只要两个角度之间的距离的绝对值:开始和结束;比这更有效的PI(有一些极端边缘情况,绘制的线条非常接近,以至于拾取的点是这些线条的一部分,但这是不同的一天......)。

我遇到的问题是,当起始角和终止角之间的距离的绝对值大于PI时,洪水发生在弧的外部而不是内部。许多例子中的一个例子是:如果弧从0开始并以3PI / 2结束,则距离的绝对值为3PI / 2,在角度之间发生泛洪,好像绝对值距离是PI / 2并且泛滥整个屏幕除了pac-man形弧。

编辑:

为了避免混淆,这里是根据allegro(和一般三角学)的弧的定义:

  

void arc(BITMAP * bmp,int x,y,fixed ang1,ang2,int r,int color);

     

以中心[sic] x,y和半径r绘制圆弧[减去初始/终端侧或中心点]   逆时针[sic]方向从角度a1开始到结束时   达到a2 ....零位于中心[sic]点的右侧,并且更大   值从那里逆时针旋转[原文如此]。

方括号是我的符号。

我已经注意将allegro(愚蠢)使用fixed integers转换为适当的radian值。

结束编辑

void Arc::Draw(BITMAP* dest, int color, bool filled, bool showCenter, bool showSides) {

    if(showSides || filled) {
        Line initial(GetX(), GetY(), GetZ(), GetStartPoint().GetX(), GetStartPoint().GetY(), GetZ(), false);
        initial.SetColor(color);

        Line terminal(GetX(), GetY(), GetZ(), GetEndPoint().GetX(), GetEndPoint().GetY(), GetZ(), false);
        terminal.SetColor(color);

        initial.Draw(dest, initial.GetColor(), false);
        terminal.Draw(dest, terminal.GetColor(), false);

    } else if(showCenter) {
        putpixel(dest, GetX(), GetY(), color);
    }

    //Draw arc first to prevent flood overflow.
    arc(dest, GetX(), GetY(), AngleConverter::RadianToFixed(_startAngle), AngleConverter::RadianToFixed(_endAngle), _radius, color);

    if(filled) {

        double distance = std::fabs(this->_endAngle - this->_startAngle);
        if(distance < a2de::A2DE_PI) {

            Line displace(GetStartPoint(), GetEndPoint(), false);
            Point displacePoint(displace.GetCenter());
            floodfill(dest, displacePoint.GetX(), displacePoint.GetY(), color);

        } else if(distance > a2de::A2DE_PI) {

            Line displace(GetStartPoint(), GetEndPoint(), false);
            Vector2D center_of_displacement(displace.GetCenter());
            Vector2D center_point(this->_center);
            Vector2D direction_of_center(center_of_displacement - center_point);

            double angle = std::atan2(direction_of_center.GetY(), direction_of_center.GetX());
            Vector2D flood_point = center_point - direction_of_center;
            flood_point += angle;

            double x = flood_point.GetX() > 0.0 ? std::ceilf(flood_point.GetX()) : std::floorf(flood_point.GetX());
            double y = flood_point.GetY() > 0.0 ? std::ceilf(flood_point.GetY()) : std::floorf(flood_point.GetY());
            floodfill(dest, x, y, color);

        } else {

            if(_startAngle == 0.0 || _endAngle == a2de::A2DE_2PI) {
                floodfill(dest, GetX(), GetY() - 1, color);
            } else if(_endAngle == 0.0 || _startAngle == a2de::A2DE_PI) {
                floodfill(dest, GetX(), GetY() + 1, color);
            }

        }

    }
}

3 个答案:

答案 0 :(得分:1)

首先,关于你的'sic'评论。圆心点 通常称为弧的中心,逆时针最常见的惯例。正如x轴指向右侧,y轴指向上方,角度从正x轴开始。

要确定点x,y是否在极坐标(r,eta)中定义的区域内,您只需将点x_point,y_point转换为极坐标

r_point=sqrt((x_point-x_circle)^2 + (y_point-y_circle)^2 )
eta_point=atan2((y_point-y_circle) , (y_point-x_circle))

使用atan2,然后你不必考虑标志和pi-flips等。what is the difference between atan and atan2 in c++?

Now, is the radious within the 'sector' ?
if (r_point<r_sector) ... 

如果是这种情况,值得看一下角度部分:从eta_point和扇区的角度大小中减去星形角度

eta_point_new = eta_point - ang1
ang2_new = ang2 - ang1

现在,ang2_new是扇区在旋转方向上的大小,而eta_point_new是该点的距离。如果ang2_new为负数,则表示扇区越过了角坐标的边界,因此需要向其添加2pi。然后:

if (eta_point_new < ang2_new) 
   ... then the point is inside...

对不起,我没有时间对它进行测试或用适当的C ++编写它,并按照你喜欢的方式进行测试。

答案 1 :(得分:0)

正旋转方向是逆时针方向。我给的是伪代码,而不是真正的C ++代码。

要确定旋转角度,请从结束角度减去起始角度。不要拿绝对值。归一化到区间[0,2π)。

rot_angle = end_angle - start_angle;

while (rot_angle < 0)   
  rot_angle += TWO_PI;

现在我们需要在弧的中心和起点之间取一个点,然后围绕中心旋转我们刚刚找到的总旋转角度的一半:

start_point = rotate (point (center.x+r, center.y), center, start_angle);
interior_point = rotate (midpoint (center, start_point), center, rot_angle/2);

pt的角度旋转关于原点o的点theta

point rotate (point pt, point o, double theta)
{
  return point(cos(theta) * (pt.x-o.x) - sin(theta) * (pt.y-o.y) + o.x,
               sin(theta) * (pt.x-o.x) + cos(theta) * (pt.y-o.y) + o.y);

}

为了完整性:

point midpoint (point p1, point p2)
{
   return point((p1.x+p2.x)/2, (p1.y+p2.y)/2);
}

答案 2 :(得分:0)

解决:

1)计算弧心:

double e = GetEndAngle();
double s = GetStartAngle();
double d = e - s;

double arc_center_x = 0.0;
double arc_center_y = 0.0;
double offset = 0.0;
if(d < 0.0) {
    offset = PI;
}
arc_center_x = (GetPosition().GetX() + std::cos(((s + e) / 2.0) + offset) * GetRadius());
arc_center_y = (GetPosition().GetY() + -std::sin(((s + e) / 2.0) + offset) * GetRadius());
_center = Vector2D(x, y);

2)计算从该中心到该部门位置的线:

Line l(arc_center_x, arc_center_y, p_x, p_y);

3)获得该行的中点,该行始终位于扇区角度的内部:

double x = l.GetCenter().GetX();
double y = l.GetCenter().GetY();