Qt 求圆和椭圆上任意角度点的坐标


0.圆相关公式

在笛卡尔坐标系上,一个标准的圆是这样的:

已知圆心坐标 (x0,y0),半径 R,角度 a,则圆边上点(x',y')的坐标为:

C 的三角函数参数为弧度,转换如下:

角度转弧度:

弧度转角度:

但我们知道,Qt 绘图是屏幕坐标系,起点在左上角,以右下角为正方向:

(可以把计算后的 y 取反来得到想要的效果)

1 void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event) 2

运行结果:

1.椭圆相关公式

在笛卡尔坐标系上,一个标准的椭圆是这样的:

已知圆心坐标 (x0,y0),横轴 A(长半轴),竖轴 B(短半轴),角度 a,则圆边上点(x',y')的坐标为:

椭圆半径:

(可以发现,与普通圆相比,不考虑椭圆角度的话只是半径变化了,其他部分是一样的)

1 void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event) 2

运行结果:

2.旋转矩阵

上面的角度都是从右侧开始,椭圆也是标准椭圆,如果我们想旋转一定角度来绘制,就需要用到我们的旋转矩阵了。

(本节主要来自参考博客)

已知 A(x,y) ,求旋转 a 角度后的 B(x’,y’) 坐标:

公式推导:

根据矩阵乘法计算规则,可以推出:

操作流程:

  • 把图形的各点平移,令旋转中心平移至原点;
  • 乘以旋转矩阵;
  • 再平移至原来的旋转中心。

我们将上面椭圆的代码改一下,逆时针旋转 45 度:

1 2 void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event) 3

运行结果:

(第一次计算的角度坐标是计算标准椭圆下的位置,第二次是根据椭圆的旋转角度做旋转得到的坐标)

(本来就有 45 度,从右侧逆时针旋转,再旋转 45度就成了垂直向上了)

(虽然线可以直接 QPainter 旋转的方式绘制,但是这样文本也旋转了)



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