Question

目前我正在使用Bresenham的圆绘制算法，它可以精确地绘制圆圈，但是我想要一种相对快速有效的方法来绘制具有指定厚度的圆（因为Bresenham的方法只绘制单个像素的厚度）。我意识到我可以简单地绘制具有不同半径的多个圆圈，但我相信这将是非常低效的（并且效率很重要因为这将在Arduino上运行，其中每微秒都是宝贵的）。我目前正在使用以下代码：

void circle(byte xc, byte yc, int radius, Colour colour) {
  int x = -radius, y = 0, err = 2 - 2 * radius;
  while(x < 0) {
    setPixel(xc - x, yc + y, colour);
    setPixel(xc - y, yc - x, colour);
    setPixel(xc + x, yc - y, colour);
    setPixel(xc + y, yc + x, colour);
    radius = err;
    if(radius <= y) {
      err += ++y * 2 + 1;
    }
    if(radius > x || err > y) {
      err += ++x * 2 + 1;
    }
  }
}

我如何修改它以允许指定圆的厚度？ PS我不想使用任何外部库！

Answer 1

如果按照Midpoint circle algorithm的说明扫描八分圆，则主坐标y将始终增加1。然后，您可以一次绘制两个圆圈，因为它们的主坐标是同步的。

不是放置像素，而是在内圈和外圈的点之间绘制水平（和垂直）线，这些线具有相同的y（或x）坐标。这样做直到外圆到达对角线。

状态为x和err两个圈子，内圈i和外圈o。在内圆到达对角线后，内点位于该对角线上。这意味着你要绘制八个相邻的八分圆扇区。

这个想法与@oakad在评论中提出的非常类似，但不需要保留列表。中点圆算法可能比Bresenham算法慢，因此可能还有改进的余地，但内存占用率低是一个优势。

下面的代码将绘制一个具有给定内半径和外半径的空心圆。线宽为ro - ri + 1，因此即使是相等的半径也会打印出一个像素宽的圆。如果内半径小于外半径，则不会打印任何内容。

void xLine(int x1, int x2, int y, int colour)
{
    while (x1 <= x2) setPixel(x1++, y, colour);
}

void yLine(int x, int y1, int y2, int colour)
{
    while (y1 <= y2) setPixel(x, y1++, colour);
}

void circle2(int xc, int yc, int inner, int outer, int colour)
{
    int xo = outer;
    int xi = inner;
    int y = 0;
    int erro = 1 - xo;
    int erri = 1 - xi;

    while(xo >= y) {
        xLine(xc + xi, xc + xo, yc + y,  colour);
        yLine(xc + y,  yc + xi, yc + xo, colour);
        xLine(xc - xo, xc - xi, yc + y,  colour);
        yLine(xc - y,  yc + xi, yc + xo, colour);
        xLine(xc - xo, xc - xi, yc - y,  colour);
        yLine(xc - y,  yc - xo, yc - xi, colour);
        xLine(xc + xi, xc + xo, yc - y,  colour);
        yLine(xc + y,  yc - xo, yc - xi, colour);

        y++;

        if (erro < 0) {
            erro += 2 * y + 1;
        } else {
            xo--;
            erro += 2 * (y - xo + 1);
        }

        if (y > inner) {
            xi = y;
        } else {
            if (erri < 0) {
                erri += 2 * y + 1;
            } else {
                xi--;
                erri += 2 * (y - xi + 1);
            }
        }
    }
}

Answer 2

下面的解决方案可能很慢，但是很简单。

首先，使用Bresenham算法绘制内圈和外圈。然后，检查条件：

if (pow(i - centre, 2) + pow(j - centre, 2) <= pow(outern_radius,2) &&
            pow(i - centre, 2) + pow(j - centre, 2) >= pow(inner_radius,2))

如果满足，则setPixel（i，j）。

圆形厚度绘制算法

2 个答案: