使用数百万单位转换的System.Drawing.Graphics曲面时，克服了32位限制

问题描述

上下文：

在.NET WinForms中，我构建了一个地图控件，以便可以绘制几何图形并渲染卫星图像。如同在任何2D投影中一样，地理坐标被映射到2D表面。但是当放大时，您会注意到，当移到较高的纬度和经度值时，得到的2D坐标达到了数百万个单位。

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问题：

在大图片（例如地图）中平移/缩放的方法是使用变换矩阵平移绘图表面。 GDI +使用float进行内部计算（到目前为止，.NET System.Drawing名称空间可以告诉我们）。问题是，当您的float增长到数百万时，您将失去小数位精度，并且事情开始变得怪异。即使屏幕以离散整数类型（1像素的倍数）工作，渲染操作和变换仍需要使用float数学。

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代码：

public void Render(Graphics gfx,ICamera camera,Polygon polygon) {
    var points = polygon.Points();
    if (!(FillBrush is null)) {
        gfx.FillPolygon(FillBrush,points);
    }
    if (!(OutlinePen is null)) {
        gfx.DrawPolygon(OutlinePen,points);
    }
}

如下图所示，地图显示了一个填充的多边形，后跟一个轮廓。请注意，虚线轮廓的结果很奇怪，而填充似乎正确。但是，两个操作都使用相同的Point[]作为输入。

因此，唯一明智的推理是带有浮点的GDI +计算将获得舍入/截断错误。

当我在将每个坐标的值转换为整数以提供绘图方法之前仔细查看每个坐标的值时，这很明显：

您已经看到值是.0或.5，当前值的大小约为几百万。随着放大的进一步，错误可能会变得更严重。

将图块渲染到位时，我遇到了类似的问题。它们还会出现舍入错误，有时会跳出1或2个像素，使其不对齐。我解决这个问题的方法是将它们重叠一点。

问题和想法：

如何解决平移图形表面时GDI +失去精度的局限性 百万单位？

我认为主要问题是Matrix.Translate()调用，该调用将可见区域偏移了数百万个像素。如果我能以某种方式避免平移表面...但是似乎无法避免这种情况。

即使我可以轻松地重新编写Matrix类以使其与double类型一起使用，GDI +仍可以在32位float上运行。

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解决方法

管理大地坐标需要双精度数学，否则您将（具有预计的）高坐标幅度值而失去精度。

我想知道您使用哪种地图投影。通常，投影模型需要一个投影中心，它是投影平面的原点（0，0）。将投影中心设置为当前地图视图的坐标会使投影坐标值的大小降低（因为它们靠近投影中心）。

每次地图重新居中时都更改投影中心，并且仅在最低缩放级别时才需要双精度。