2

Нужно нарисовать правильный пятиугольник со вписанной окружностью так, чтобы получившаяся фигура поддавалась всем аффинным преобразованиям.введите сюда описание изображения

Пятиугольник я нарисовал, перенос по OX и OY, масштабирование работают хорошо, но вот с окружностью возникли проблемы. Я попытался найти центр верхнего левого ребра пятиугольника, и от него рисовать окружность(пришлось подгонять, чтобы эллипс встал ровно), но потом понял что при преобразованиях будет беда, так как когда меняются размеры пятиугольника, размеры эллипса остаются неизменными. Так и вышло, пятиугольник преобразовывается нормально, а с окружностью проблемы.фигура при переносе по OXYФигура при масштабировании Делаю я вот так

private void drawFigure(Graphics g, float[, ] matrixTrans)
        {            
            List<Point> p = new List<Point>();
            // Точки для пятиугольника.
            for (int i = 0; i < 360; i += 72)
            {
                double rad = (double)i / 180.0 * 3.14;
                int x = (int)(50 * Math.Cos(rad));
                int y = (int)(50 * Math.Sin(rad));

                p.Add(new Point(y, -x));
            }
            p = multiplicationMatrix(p, matrixTrans); // Умножение фигуры на матрицу преобразования.
            g.DrawPolygon(Pens.Red, p.ToArray());
            // Координаты средней точки верхнего левого ребра пятиугольника.
            float xMid = (p[0].X + p[4].X) / 2;
            float yMid = (p[0].Y + p[4].Y) / 2;
            g.DrawEllipse(Pens.Red, xMid - 16, yMid - 7, 78, 78); // Неуклюжая попытка нарисовать эллипс.             
        }

Как правильно нарисовать вписанную окружность относительно пятиугольника, чтобы можно было ее потом преобразовывать? Нужна какая то формула, или что то такое..

---UPDATE 1---

Получилось сделать масштабирование, делал вот так:

private void drawFigure(Graphics g, float[, ] matrixTrans)
        {            
            List<Point> p = new List<Point>();
            // Точки для пятиугольника.
            for (int i = 0; i < 360; i += 72)
            {
                double rad = (double)i / 180.0 * 3.14;
                int x = (int)(50 * Math.Cos(rad));
                int y = (int)(50 * Math.Sin(rad));
                p.Add(new Point(y, -x));
            }
            // Умножаю пятиугольник на матрицу преобразования
            p = multiplicationMatrix(p, matrixTrans);
            g.DrawPolygon(Pens.Red, p.ToArray());
            p.Clear();
            // Вычисляю точки прямоугольника для отрисовки эллипса
            p.Add(new Point((int)(-50 * Math.Cos(Math.PI / 5)), (int)(-50 * Math.Cos(Math.PI / 5))));
            p.Add(new Point((int)(50 * Math.Cos(Math.PI / 5)), (int)(50 * Math.Cos(Math.PI / 5))));
            p.Add(new Point((int)(-50 * Math.Cos(Math.PI / 5)), (int)(50 * Math.Cos(Math.PI / 5))));
            p.Add(new Point((int)(50 * Math.Cos(Math.PI / 5)), (int)(-50 * Math.Cos(Math.PI / 5))));
            // Умножаю прямоугольник на матрицу преобразования
            p = multiplicationMatrix(p, matrixTrans);
            // Вычисляю ширину и высоту прямоугольника для отрисовки эллипса
            float widthS = (float)Math.Sqrt((p[3].X - p[0].X) * (p[3].X - p[0].X) + (p[3].Y - p[0].Y) * (p[3].Y - p[0].Y));
            float heightS = (float)Math.Sqrt((p[2].X - p[0].X) * (p[2].X - p[0].X) + (p[2].Y - p[0].Y) * (p[2].Y - p[0].Y));
            g.DrawEllipse(Pens.Red,p[0].X,p[0].Y, widthS, heightS);           
        }

Но теперь возникает проблема с другим аффинным преобразованием, с поворотом на угол.

Например я поворачиваю фигуру на 30 градусов. Пятиугольник поворачивается хорошо, но с эллипсом опять проблемы, он уезжает. Это происходит потому что координаты прямоугольника (в котором строится эллипс) поворачиваются, следовательно поворачивается левый верхний угол этого прямоугольника, и эллипс строится из него. Как это можно исправить? Неправильный поворот фигуры

1
  • Поскольку при аффинном преобразовании общего вида окружность переходит в эллипс, то вовсе не факт, что после такого преобразования в пятиугольник всё ещё можно будет вписать окружность.
    – VladD
    2 мар 2021 в 22:09

1 ответ 1

3

Если нужны только масштабирование и перенос, то достаточно преобразовывать вершины прямоугольника, ограничивающего окружность (эллипс), по тем же законам, которые применяются к вершинам пятиугольника.

Почему используется такая странная база центр верхнего левого ребра - мне непонятно, от центра пятиугольника вершины исходного квадрата будут отстоять на величину радиуса (a - длина ребра)

r = 0.5 * a / tg(Pi/5)

или через расстояние от центра до вершины (которое у вас 50)

r = R * cos(Pi/5)

Т.е. левая верхняя точка квадрата

new Point(-50 * cos(Pi/5), -50 * cos(Pi/5))

Для произвольных аффинных преобразований можно приблизить окружность кривыми Безье (как в общем и делается внутри графических библиотек) и преобразовывать их контрольные точки.

7
  • Спасибо, помогло. Высчитал левую верхнюю точку квадрата, нашел остальные точки квадрата, определил ширину и высоту и теперь эллипс строится хорошо. Масштабирование тоже заработало. 3 мар 2021 в 10:37
  • Возникла новая проблема, можете пожалуйста прочитать правки, которые я внес в вопрос? Вы хорошо разбираетесь в этой теме. 4 мар 2021 в 16:20
  • Используйте RotateTransform. Пример
    – MBo
    4 мар 2021 в 16:34
  • Видел эту функцию. А если делать без нее, то только используя кривые Безье? Другого способа нет? 4 мар 2021 в 16:38
  • А почему бы не пользоваться общей матрицей аффинного преобразования и для пятиугольника и для окружности? И не нужно будет точки вычислять.
    – MBo
    4 мар 2021 в 17:33

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.