QT通过起点、终点、弧度(方向)来绘制圆弧

2023-11-02 07:10

本文主要是介绍QT通过起点、终点、弧度(方向)来绘制圆弧,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

时间:2021-8-17

为了可以让自己使用起点、终点和弧度(方向)来直接绘制圆弧,我准备自己开发一个绘制圆弧的函数。在网上查了很多资料,并没有查到自己想要的。

1、说明

这里的起点、终点指的是圆弧通过的两点。而弧度方向指的是圆弧起点弧线的“切线”方向,下面用角度θ来表示,逆时针方向为正,顺时针方向为负。

 如上图所示,已知P1、P2平面坐标和∠θ,需要利用QT绘图工具绘制出这一段圆弧。用户只需要输入P1、P2、P3三点即可,其中P3只要方向在直线P1P3方向上即可。

需要求出:

①  圆心C点坐标和半径R,其中R=CP1和CP2线段长度;

②  角度∠P1-C-X、∠P2-C-X的角度,可以看出角之间相差2θ度。

2、算法如下:

点M的坐标:(P1+P2)/2,P1P2和水平线的夹角角度=argtan((P2.y-P1.y)/(P2.x-P1.x)),设为ð

设P1-M的长度= L,则 半径R=P1-C长度=L/sinθ

C.x = P1.x + R / cos(90 - θ - ð)

C.y = P1.y + R / sin(90 - θ - ð) 即可得到C点坐标。

得到C点坐标后,易得,以C点为中心,边长为2R的矩形(该矩形即为QT所要求矩形)。

通过P1-C坐标求出 ∠P1-C-x即为圆弧起始角,易得∠P2-C-x角度。即为QT绘制圆弧的两个角度。

最后调用QT绘图方法即可。

3、QT程序代码

3.1 QT 绘图命令简介:

void QPainter::drawArc(const QRectF &rectangle, int startAngle, int spanAngle)

Draws the arc defined by the given rectangle, startAngle and spanAngle.

The startAngle and spanAngle must be specified in 1/16th of a degree, i.e. a full circle equals 5760 (16 * 360). Positive values for the angles mean counter-clockwise while negative values mean the clockwise direction. Zero degrees is at the 3 o'clock position.

以上命令主要内容为需要通过一个给定的矩形和起始角、偏移角来绘制圆弧。起始角和偏移角必须必须是度数的十六分之一。即1°表示为1*16,直角90°表示为90*16。举例如下:

  QRectF rectangle(10.0, 20.0, 80.0, 60.0);    //给定的矩形,我们会直接用正方形来绘制正圆弧int startAngle = 30 * 16;    //起始角,以3点方向为0°,逆时针为整。int spanAngle = 120 * 16;    //偏移角,就是起始角和终止角的差值。绘制整个圆就输入360 * 16QPainter painter(this);painter.drawArc(rectangle, startAngle, spanAngle);    //调用绘图命令

上面例子绘出的圆弧为:

3.2 我们的程序如下,程序变量可能与上述代号不同,请注意体会

int Helper::caculateArcParameters(arcParameters * arcPara, inputParameters inputPara)
{//返回struct arcParameters指针,使用指针而不是直接返回arcParameters变量仅仅是因为可以判断是否为NULL。//判断是否可以做圆弧,否则返回空NULL//角度为0, 或者两点坐标重合,返回NULLdouble x1 = inputPara.x1;double y1 = inputPara.y1;double x2 = inputPara.x2;double y2 = inputPara.y2;double jiaoDu = inputPara.jiaoDu; //本段弧线的弧度或角度 θint yinYong = inputPara.yinYong;if ((jiaoDu == 0)or(yinYong != 0)or((x1 == x2)and(y1 == y2))){return 1; //当没有弧度,或者有引用时,或者两点坐标重合时,返回1。正确返回0,如下。}else{
//        double mx = (x1+x2)/2; double my = (y1+y2)/2;double L = qSqrt((x2-x1)*(x2-x1) + (y2-y1)*(y2-y1));    //两点之间距离。调试正确double R = qAbs((0.5 * L) / qSin(jiaoDu));    //圆弧所在圆的半径  qsin都是弧度,角度需要转换。double orginJiaoDu = qAtan((y2-y1)/(x2-x1));    //起点终点组成的角度ð(单位弧度)double C_x = x1 + R / qCos(qDegreesToRadians(90.0) - jiaoDu + orginJiaoDu);  //圆心坐标xdouble C_y = y1 + R / qSin(qDegreesToRadians(90.0) - jiaoDu + orginJiaoDu);   //弧度相互加减qDebug()<<"orginjiaoDu:"<<orginJiaoDu<<" jiaodu:"<<jiaoDu;qDebug()<<"\n R:"<<R;qDebug()<<"\n C_x:"<<C_x<<"  C_y:"<<C_y;arcPara->rectParameter = QRectF(C_x - R, C_y - R, 2 * R, 2 * R);arcPara->startAngleParameter = qRadiansToDegrees(qAtan((y2 - C_y)/(x2 - C_x))) * 16; //y方向取负值arcPara->spanAngleParameter = arcPara->startAngleParameter - qRadiansToDegrees(2 * jiaoDu) * 16;
//        arcPara->spanAngleParameter = 360 * 16;return 0;}
}

3.3 以上程序还在调试中,希望可以对大家啊有所帮助。

函数通过一个结构指针返回计算结果,通过一个结构传输数据,结构定义如下:

truct arcParameters
{QRectF rectParameter;int startAngleParameter;int spanAngleParameter;
};
struct inputParameters
{double x1;double y1;double x2;double y2;double jiaoDu;int yinYong;
};

3.4 程序运行效果

这个程序的运行效果如上,上面图形可以根据下面输入数据来绘图。 来定制绘图。

这么做的目的是通过文本来保存图形。

注,程序还在优化中。

4. 结束

4.1 经过不屑的努力,程序终于能正常运算了。主要困难再坐标转换和三角函数中出现的基础错误。整体思路没有问题。

最主要的函数如下,如果对您有帮助,还请多支持。

int Helper::caculateArcParameters(arcParameters * arcPara, inputParameters inputPara)
{//返回struct arcParameters指针,使用指针而不是直接返回arcParameters变量仅仅是因为可以判断是否为NULL。//判断是否可以做圆弧,否则返回空NULL//角度为0, 或者两点坐标重合,返回NULL//[1]输入数据为x-y坐标,角度不变(逆时针为正),并判断输入数据是否合理。double x1 = inputPara.x1;double y1 = inputPara.y1;double x2 = inputPara.x2;double y2 = inputPara.y2;double radianOfDirect = inputPara.direct; //本段弧线的弧度 θ,表示起点方向偏离P1P2方向的角度,逆时针为正。int id = inputPara.idOfRefer;const double radianOf90 = qDegreesToRadians(90.0);if ((radianOfDirect == 0)or(qAbs(radianOfDirect) >= radianOf90 * 2)){return 1;   //大于180度  = 0 时退出确保方向位于 (0--180)之间,不含0和180度。};if ((id != 0)or((x1 == x2)and(y1 == y2))){return 1;}; //退出函数, 否则继续下面语句//[2] 计算P1、P2和X轴角度angleOfP1P2、中点M坐标及向量(M,P1),(M,P2)长度; 和半径radiusdouble angleOfP1P2 = qDegreesToRadians(getAngle((x2 - x1),(y2 - y1)));double m_x = (x1+x2)/2;double m_y = (y1+y2)/2;
//    double vectorMp2_x = x2 - m_x;
//    double vectorMp2_y = y2 - m_y;double lengthOfMP2 = qSqrt((x2 - m_x)*(x2 - m_x) + (y2 - m_y)*(y2 - m_y));    //两点之间距离。调试正确double radius = qAbs(lengthOfMP2 / sin(radianOfDirect));double vectorP2N_x; //P2指向圆心的单位长度向量double vectorP2N_y;double angleOfStart;double angleOfSpan;double C_x = 0;double C_y = 0;//[3]根据角度正负,优弧劣弧分别计算圆心坐标C_x C_y。先算单位P2指向圆心的向量再乘以半径长度即可。if (radianOfDirect > 0){//角度大于0vectorP2N_x = cos(angleOfP1P2)*cos(-radianOfDirect - radianOf90) - sin(angleOfP1P2)*sin(-radianOfDirect - radianOf90);vectorP2N_y = sin(angleOfP1P2)*cos(-radianOfDirect - radianOf90) + cos(angleOfP1P2)*sin(-radianOfDirect - radianOf90);}else if (radianOfDirect < 0){//角度小于0vectorP2N_x = cos(angleOfP1P2)*cos(-radianOfDirect + radianOf90) - sin(angleOfP1P2)*sin(-radianOfDirect + radianOf90);vectorP2N_y = sin(angleOfP1P2)*cos(-radianOfDirect + radianOf90) + cos(angleOfP1P2)*sin(-radianOfDirect + radianOf90);}else{return 1;//应该不会执行。};//所有情况C坐标均等于P2 + P2N向量乘以倍率!C_x = x2 + vectorP2N_x * radius;C_y = y2 + vectorP2N_y * radius;qDebug()<<"P1P2-X角度:"<<angleOfP1P2<<" 圆弧弧度方向:"<<radianOfDirect;qDebug()<<"半径:"<<radius;qDebug()<<"C_x:"<<C_x<<"  C_y:"<<C_y;qDebug()<<"x1,y1:"<<x1<<"__"<<y1;qDebug()<<"x2,y2:"<<x2<<"__"<<y2;//[4]根据角度,分别计算起始角度和偏转角度
//    angleOfStart = 0;
//    angleOfSpan = 90;// 验证的确时再“第四”象限。/* !!!坐标改为普通X-Y坐标后,角度的起始角度也有所变化。此时角度时逆时针旋转的!!!  */if (radianOfDirect > 0){//角度大于0,弧度向P1P2的左边弯曲,此时圆弧从P2到P1(顺时针)。angleOfStart = 360-getAngle((x1 - C_x), (y1 - C_y));// * 16;angleOfSpan = 360-getAngle((x2 - C_x), (y2 - C_y)) - angleOfStart;// * 16;}else if (radianOfDirect < 0){//角度小于0,与上面相反。圆弧为P1到P2angleOfStart = 360-getAngle((x2 - C_x), (y2 - C_y));// * 16;angleOfSpan = 360-getAngle((x1 - C_x), (y1 - C_y)) - angleOfStart;// * 16;}else{return 1;//应该不会执行。};//[5]把坐标Y值取负后,转换为y-x坐标,赋值给arcPara,返回0arcPara->rect = QRectF(C_x - radius, C_y - radius, 2 * radius, 2 * radius);qDebug()<<"StartAngle, SpanAngle:"<<angleOfStart<<"  "<<angleOfSpan;//    angleOfStart = 340;
//    angleOfSpan = 50;if (angleOfSpan < 0) angleOfSpan += 360;arcPara->angleOfStart = angleOfStart * 16;arcPara->angleOfSpan = angleOfSpan * 16;return 0;
};double Helper::getAngle(double x, double y) {double l = qSqrt(x*x + y*y);double a = qAcos(x/l);double ret = a * 180 / qDegreesToRadians(180.0); //弧度转角度,方便调试if (y < 0) {return 360 - ret;}return ret;
};

4.2 最终结果截图如下:

可以看出,不论P1 P2起始角如何变化,总能正确的绘制出圆弧。

 

这篇关于QT通过起点、终点、弧度(方向)来绘制圆弧的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/328976

相关文章

使用Python绘制可爱的招财猫

《使用Python绘制可爱的招财猫》招财猫,也被称为“幸运猫”,是一种象征财富和好运的吉祥物,经常出现在亚洲文化的商店、餐厅和家庭中,今天,我将带你用Python和matplotlib库从零开始绘制一... 目录1. 为什么选择用 python 绘制?2. 绘图的基本概念3. 实现代码解析3.1 设置绘图画

Python绘制土地利用和土地覆盖类型图示例详解

《Python绘制土地利用和土地覆盖类型图示例详解》本文介绍了如何使用Python绘制土地利用和土地覆盖类型图,并提供了详细的代码示例,通过安装所需的库,准备地理数据,使用geopandas和matp... 目录一、所需库的安装二、数据准备三、绘制土地利用和土地覆盖类型图四、代码解释五、其他可视化形式1.

如何用Python绘制简易动态圣诞树

《如何用Python绘制简易动态圣诞树》这篇文章主要给大家介绍了关于如何用Python绘制简易动态圣诞树,文中讲解了如何通过编写代码来实现特定的效果,包括代码的编写技巧和效果的展示,需要的朋友可以参考... 目录代码:效果:总结 代码:import randomimport timefrom math

python与QT联合的详细步骤记录

《python与QT联合的详细步骤记录》:本文主要介绍python与QT联合的详细步骤,文章还展示了如何在Python中调用QT的.ui文件来实现GUI界面,并介绍了多窗口的应用,文中通过代码介绍... 目录一、文章简介二、安装pyqt5三、GUI页面设计四、python的使用python文件创建pytho

QT实现TCP客户端自动连接

《QT实现TCP客户端自动连接》这篇文章主要为大家详细介绍了QT中一个TCP客户端自动连接的测试模型,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录版本 1:没有取消按钮 测试效果测试代码版本 2:有取消按钮测试效果测试代码版本 1:没有取消按钮 测试效果缺陷:无法手动停

基于Qt实现系统主题感知功能

《基于Qt实现系统主题感知功能》在现代桌面应用程序开发中,系统主题感知是一项重要的功能,它使得应用程序能够根据用户的系统主题设置(如深色模式或浅色模式)自动调整其外观,Qt作为一个跨平台的C++图形用... 目录【正文开始】一、使用效果二、系统主题感知助手类(SystemThemeHelper)三、实现细节

Qt实现文件的压缩和解压缩操作

《Qt实现文件的压缩和解压缩操作》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Qt库中的QZipReader和QZipWriter实现文件的压缩和解压缩功能,文中的示例代码简洁易懂,需要的可以参考一下... 目录一、实现方式二、具体步骤1、在.pro文件中添加模块gui-private2、通过QObject方式创建

Qt QWidget实现图片旋转动画

《QtQWidget实现图片旋转动画》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用了Qt和QWidget实现图片旋转动画效果,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 一、效果展示二、源码分享本例程通过QGraphicsView实现svg格式图片旋转。.hpjavascript

嵌入式QT开发:构建高效智能的嵌入式系统

摘要: 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发,详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程,包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发,涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用,以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互,包括输入输出设

【WebGPU Unleashed】1.1 绘制三角形

一部2024新的WebGPU教程,作者Shi Yan。内容很好,翻译过来与大家共享,内容上会有改动,加上自己的理解。更多精彩内容尽在 dt.sim3d.cn ,关注公众号【sky的数孪技术】,技术交流、源码下载请添加微信号:digital_twin123 在 3D 渲染领域,三角形是最基本的绘制元素。在这里,我们将学习如何绘制单个三角形。接下来我们将制作一个简单的着色器来定义三角形内的像素