本帖最后由 conmajia 于 2013-01-27 02:33:26 編輯
by 野比喵
這段時間感覺很蛋疼。。雖然各種游戲玩的很開心。。還是多少要學習一下唄。。
做了個小東西,貼出來得瑟下。。能力有限,就先這么著了。
別試圖找我要任何代碼之類的。。我只是個amateur,這種帖子認真你就輸了。。
別試圖接分。。那是不可能的。。
當你對生活不滿意,工作不滿意,妹妹不滿意。。。
如果不想付出金錢去改變,活該苦逼。
如果不想付出精力去改變,活該苦逼。
如果不想付出生命去改變,活該苦逼。
如果不能忍受別人的鄙視,親,請給別人一個不鄙視你的理由先。。
其實這篇沒什么技術含量,類似Photoshop里的“鋼筆”工具。。
(代碼里面的招數(shù)我經(jīng)常用,可以在前面的帖子里翻到。。
前半部分是理論,可以在數(shù)學書上翻。后半部分是實踐,其實很簡單。。
正文開始
貝塞爾曲線
貝塞爾曲線(The Bézier Curves),是一種在計算機圖形學中相當重要的參數(shù)曲線(2D,3D的稱為曲面)。貝塞爾曲線于1962年,由法國工程師皮埃爾·貝塞爾(Pierre Bézier)所發(fā)表,他運用貝塞爾曲線來為汽車的主體進行設計。
線性曲線
給定點P0、P1,線性貝塞爾曲線只是一條兩點之間的直線。這條線由下式給出:
當參數(shù)t變化時,其過程如下:
線性貝塞爾曲線函數(shù)中的t會經(jīng)過由P0至P1的B(t)所描述的曲線。例如當t=0.25時,B(t)即一條由點P0至P1路徑的四分之一處。就像由0至1的連續(xù)t,B(t)描述一條由P0至P1的直線。
二次曲線
二次方貝塞爾曲線的路徑由給定點P0、P1、P2的函數(shù)B(t)追蹤:
為建構二次貝塞爾曲線,可以中介點Q0和Q1作為由0至1的t:
* 由P0至P1的連續(xù)點Q0,描述一條線性貝塞爾曲線。
* 由P1至P2的連續(xù)點Q1,描述一條線性貝塞爾曲線。
* 由Q0至Q1的連續(xù)點B(t),描述一條二次貝塞爾曲線。
二次曲線看起來就是這樣的:
三次曲線
為建構高階曲線,便需要相應更多的中介點。對于三次曲線,可由線性貝塞爾曲線描述的中介點Q0、Q1、Q2,和由二次曲線描述的點R0、R1所建構。
P0、P1、P2、P3四個點在平面或在三維空間中定義了三次方貝塞爾曲線。曲線起始于P0走向P1,并從P2的方向來到P3。一般不會經(jīng)過P1或P2;
這兩個點只是在那里提供方向資訊。P0和P1之間的間距,決定了曲線在轉(zhuǎn)而趨進P3之前,走向P2方向的“長度有多長”。
曲線的參數(shù)形式為:
看起來就是這樣的:
高階曲線
更高階的貝塞爾曲線,可以用以下公式表示:
用
表示由點P0、P1、…、Pn所決定的貝塞爾曲線。則有:
更多的關于貝塞爾曲線的內(nèi)容,你可以去查閱各種數(shù)學書。加油,求知的騷年。
應用
在幾乎所有的高級圖像軟件中,均使用到了三次貝塞爾曲線來實現(xiàn)“平滑曲線”繪制功能。例如Photoshop中的“鋼筆”,CoralDraw中的“貝塞爾工具”,F(xiàn)ireworks中的“畫筆”。
在編程中實現(xiàn)
計算機繪圖
要“畫”出貝塞爾曲線,一般需要進行較多的計算,然后繪制出來,類似這樣:
繪制的代碼可以在各類計算機圖形學書籍中找到。
GDI+
幸運的是,GDI+已經(jīng)封裝好了貝塞爾曲線的繪制代碼,如果你想畫出貝塞爾曲線,只用調(diào)用
Graphics.DrawBezier方法:
這是一個三次貝塞爾曲線,其中4個點分別為:起點,起點控制點,終點,終點控制點。繪制出來的效果如下:
與鼠標的交互
怎么實現(xiàn)Photoshop里那樣可以調(diào)整的貝塞爾曲線呢?兩種方法:
* 輸入新參數(shù)生成曲線
* 用鼠標交互調(diào)整曲線
很顯然第二種看起來會拉風很多,那么就來試試看。
你想要獲得是這樣的效果:
這是一條三次貝塞爾曲線,圖中應該這樣解讀:
所以需要幾個需要解決的:
* 表示貝塞爾曲線的錨點和控制點
* 繪制曲線和控制點/控制柄
* 鼠標交互
看起來不是很難的樣子,那么就來化整為零,各個擊破吧。
錨點
對于三次貝塞爾曲線而言,有兩個錨點:起始點和結束點。每個錨點有兩個坐標:本身坐標和控制點坐標。于是,可以用這樣的類來描述:
三次貝塞爾曲線
三次曲線前面已經(jīng)說過原理了,那么它的結構應該就是這樣的:
畫出來
為了簡單,就用一個最基本的渲染器來畫,代碼如下:
畫出曲線和控制點及其手柄:
畫出來的效果就是這樣的:
鼠標交互
和鼠標實際上是這樣交互的:
* 按下鼠標,如果落點在某個控制點上,就表示選中了該點,否則落空
* 移動鼠標,如果選中了某個控制點,則調(diào)整控制點坐標至新坐標,否則忽略
* 放開鼠標,取消任何選擇
看起來只需要處理MouseDown,MouseMove和MouseUp這三個事件就夠了,很容易嘛。
先弄一個全局標記:
然后處理鼠標事件:
MouseDown:
MouseMove:
MouseUp:
為了簡單,刷新就這么弄了:
更高效的刷新應該只處理臟區(qū)。
效果
最后看起來就像這樣。
就這么簡單。
擴展和優(yōu)化
要實現(xiàn)Photoshop那種曲線效果,需要多個錨點連接起來。上面的方法在效率上也還有可以提高的地方。
怎么辦?
自己看著辦。
(完)
(C) Conmajia 2013
gdi+
圖形
得瑟
業(yè)余
wpf version
http:///wpf-note-bezier/