使用 Windows GDI 渲染线弧折线

问题描述

我必须在屏幕上渲染一系列相互连接的 2D 线和圆弧（恒定半径），形成一条连续路径（切线可能仍然存在不连续性，所以它只是 C0） .这是 CNC 机械 GUI 中的典型任务。

路径的每个元素可以概括为：

struct Gline
{
    int x,y; // [pix] Destination point
    double bulge; // normalized sagitta (0:straight-line,1:half-circle)

    void get_center_and_radius(int& xc,int& yc,int& r) const; // Makes sense just for arcs (bulge not zero)
};

其中bulge (tan(arc_angle_span/4)) 代表线的“曲线”，如果为零则线是直的，如果线是半圆，则ecc ... 根据这些数据（实际上也需要起点，但在这种情况下这并不重要）您可以计算出圆弧的中心和半径。

我当前的解决方案使用 windows GDI 函数 Lineto 和 Arc：

const double toll = 1E-6;
// HDC hdc; // Device context
int x_from = x_start,// The starting point
    y_from = y_start;
::Moveto(hdc,x_from,y_from);
std::vector<Gline> gpolyline;
for( const Gline& gline : gpolyline )
   {
    if( std::fabs(gline.bulge) < toll )
       {// Straight line
        ::Moveto(hdc,y_from);
        ::Lineto(hdc,gline.x,gline.y);
       }
    else
       {// Arc
        int xc=0,yc=0; // [pix] Center coordinates
        int r = 0; // [pix] Radius
        gline.get_center_and_radius(xc,yc,r);
        if( gline.bulge > toll )
           {// Positive arc
            ::Arc(hdc,xc-r,yc-r,xc+r,yc+r,y_from,gline.y);
           }
        else
           {// Negative arc
            ::Arc(hdc,gline.y,y_from);
           }
       }
    x_from = gline.x;
    y_from = gline.y;
   }

这有点管用，但这种方法的问题在于直线和圆弧并没有真正连接，没有约束表明直线/圆弧的目标点与下一个圆弧的起点重合。当视口放大太多时，这会变得很明显，例如 get_center_and_radius 函数中的数字错误变得非常明显。我一直在寻找类似 polyLine/polyDraw 的直线和圆弧函数，我想知道是否有一种聪明的方法可以使 polyDraw 适应近似圆弧，但我不确定它是否可以完成或值得。如果我的解决方案可以在 Windows GDI 领域得到改进，其他人可能如何解决这个问题，或者我是否只需要使用外部图形库，我正在寻求建议。

解决方法

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