与えられた 2 点間の線を「引く」ことができるように、A から与えられた距離にある、与えられた線 AB に沿った点を計算しようとして、私はかなり怒っています。最初は簡単に思えたのですが、うまく理解できませんでした。さらに悪いことに、どこが間違っているのか理解できません。幾何学 (および数学全般) は私の得意分野ではありません。
私は同様の質問を読んだことがあり、SOに関する回答があります。実際、 Mads Elvheimの答えから直接 CalculatePoint 関数の現在の実装を持ち上げました:開始点と終了点、および距離が与えられたら、線に沿って点を計算します (さらに、後のコメントで訂正します - 彼を正しく理解していれば) ）なぜなら、問題を解決するための私の独立した試みは、ファーストクラスの特急券の欲求不満の土地を除いて、私をどこにも連れてこなかったからです.
これが私の更新されたコードです（投稿の下部にある編集ノートを参照してください）：
using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
namespace DrawLines
{
public class MainForm : Form
{
// =====================================================================
// Here's the part I'm having trouble with. I don't really understand
// how this is suposed to work, so I can't seem to get it right!
// ---------------------------------------------------------------------
// A "local indirector" - Just so I don't have go down and edit the
// actual call everytime this bluddy thing changes names.
private Point CalculatePoint(Point a, Point b, int distance) {
return CalculatePoint_ByAgentFire(a, b, distance);
}
#region CalculatePoint_ByAgentFire
//AgentFire: Better approach (you can rename the struct if you need):
struct Vector2
{
public readonly double X;
public readonly double Y;
public Vector2(double x, double y) {
this.X = x;
this.Y = y;
}
public static Vector2 operator -(Vector2 a, Vector2 b) {
return new Vector2(b.X - a.X, b.Y - a.Y);
}
public static Vector2 operator *(Vector2 a, double d) {
return new Vector2(a.X * d, a.Y * d);
}
public override string ToString() {
return string.Format("[{0}, {1}]", X, Y);
}
}
// For getting the midpoint you just need to do the (a - b) * d action:
//static void Main(string[] args)
//{
// Vector2 a = new Vector2(1, 1);
// Vector2 b = new Vector2(3, 1);
// float distance = 0.5f; // From 0.0 to 1.0.
// Vector2 c = (a - b) * distance;
// Console.WriteLine(c);
//}
private Point CalculatePoint_ByAgentFire(Point a, Point b, int distance) {
var vA = new Vector2(a.X, a.Y);
var vB = new Vector2(b.X, b.Y);
double lengthOfHypotenuse = LengthOfHypotenuseAsDouble(a,b);
double portionOfDistanceFromAtoB = distance / lengthOfHypotenuse;
var vC = (vA - vB) * portionOfDistanceFromAtoB;
Console.WriteLine("vC="+vC);
return new Point((int)(vC.X+0.5), (int)(vC.Y+0.5));
}
// Returns the length of the hypotenuse rounded to an integer, using
// Pythagoras' Theorem for right angle triangles: The length of the
// hypotenuse equals the sum of the square of the other two sides.
// Ergo: h = Sqrt(a*a + b*b)
private double LengthOfHypotenuseAsDouble(Point a, Point b) {
double aSq = Math.Pow(Math.Abs(a.X - b.X), 2); // horizontal length squared
double bSq = Math.Pow(Math.Abs(b.Y - b.Y), 2); // vertical length squared
return Math.Sqrt(aSq + bSq); // length of the hypotenuse
}
#endregion
//dbaseman: I thought something looked strange about the formula ... the question
//you linked was how to get the point at a distance after B, whereas you want the
//distance after A. This should give you the right answer, the start point plus
//distance in the vector direction.
//
// Didn't work as per: http://s1264.photobucket.com/albums/jj496/corlettk/?action=view¤t=DrawLinesAB-broken_zps069161e9.jpg
//
private Point CalculatePoint_ByDbaseman(Point a, Point b, int distance) {
// a. calculate the vector from a to b:
double vectorX = b.X - a.X;
double vectorY = b.Y - a.Y;
// b. calculate the length:
double magnitude = Math.Sqrt(vectorX * vectorX + vectorY * vectorY);
// c. normalize the vector to unit length:
vectorX /= magnitude;
vectorY /= magnitude;
// d. calculate and Draw the new vector, which is x1y1 + vxvy * (mag + distance).
return new Point(
(int)((double)a.X + vectorX * distance) // x = col
, (int)((double)a.Y + vectorY * distance) // y = row
);
}
// MBo: Try to remove 'magnitude' term in the parentheses both for X and for Y expressions.
//
// Didn't work as per: http://s1264.photobucket.com/albums/jj496/corlettk/?action=view¤t=DrawLinesAB-broken_zps069161e9.jpg
//
//private Point CalculatePoint_ByMBo(Point a, Point b, int distance) {
// // a. calculate the vector from a to b:
// double vectorX = b.X - a.X;
// double vectorY = b.Y - a.Y;
// // b. calculate the length:
// double magnitude = Math.Sqrt(vectorX * vectorX + vectorY * vectorY);
// // c. normalize the vector to unit length:
// vectorX /= magnitude;
// vectorY /= magnitude;
// // d. calculate and Draw the new vector, which is x1y1 + vxvy * (mag + distance).
// return new Point(
// (int)( ((double)a.X + vectorX * distance) + 0.5 )
// , (int)( ((double)a.X + vectorX * distance) + 0.5 )
// );
//}
// Didn't work
//private Point CalculatePoint_ByUser1556110(Point a, Point b, int distance) {
// Double magnitude = Math.Sqrt(Math.Pow(b.Y - a.Y, 2) + Math.Pow(b.X - a.X, 2));
// return new Point(
// (int)(a.X + distance * (b.X - a.X) / magnitude + 0.5)
// , (int)(a.Y + distance * (b.Y - a.Y) / magnitude + 0.5)
// );
//}
// didn't work
//private static Point CalculatePoint_ByCadairIdris(Point a, Point b, int distance) {
// // a. calculate the vector from a to b:
// double vectorX = b.X - a.X;
// double vectorY = b.Y - a.Y;
// // b. calculate the proportion of hypotenuse
// double factor = distance / Math.Sqrt(vectorX*vectorX + vectorY*vectorY);
// // c. factor the lengths
// vectorX *= factor;
// vectorY *= factor;
// // d. calculate and Draw the new vector,
// return new Point((int)(a.X + vectorX), (int)(a.Y + vectorY));
//}
// Returns a point along the line A-B at the given distance from A
// based on Mads Elvheim's answer to:
// https://stackoverflow.com/questions/1800138/given-a-start-and-end-point-and-a-distance-calculate-a-point-along-a-line
private Point MyCalculatePoint(Point a, Point b, int distance) {
// a. calculate the vector from o to g:
double vectorX = b.X - a.X;
double vectorY = b.Y - a.Y;
// b. calculate the length:
double magnitude = Math.Sqrt(vectorX * vectorX + vectorY * vectorY);
// c. normalize the vector to unit length:
vectorX /= magnitude;
vectorY /= magnitude;
// d. calculate and Draw the new vector, which is x1y1 + vxvy * (mag + distance).
return new Point(
(int)(((double)a.X + vectorX * (magnitude + distance)) + 0.5) // x = col
, (int)(((double)a.Y + vectorY * (magnitude + distance)) + 0.5) // y = row
);
}
// =====================================================================
private const int CELL_SIZE = 4; // width and height of each "cell" in the bitmap.
private readonly Bitmap _bitmap; // to draw on (displayed in picBox1).
private readonly Graphics _graphics; // to draw with.
// actual points on _theLineString are painted red.
private static readonly SolidBrush _thePointBrush = new SolidBrush(Color.Red);
// ... and are labeled in Red, Courier New, 12 point, Bold
private static readonly SolidBrush _theLabelBrush = new SolidBrush(Color.Red);
private static readonly Font _theLabelFont = new Font("Courier New", 12, FontStyle.Bold);
// the interveening calculated cells on the lines between actaul points are painted Black.
private static readonly SolidBrush _theLineBrush = new SolidBrush(Color.Black);
// the points in my line-string.
private static readonly Point[] _theLineString = new Point[] {
// x, y
new Point(170, 85), // A
new Point( 85, 70), // B
//new Point(209, 66), // C
//new Point( 98, 120), // D
//new Point(158, 19), // E
//new Point( 2, 61), // F
//new Point( 42, 177), // G
//new Point(191, 146), // H
//new Point( 25, 128), // I
//new Point( 95, 24) // J
};
public MainForm() {
InitializeComponent();
// initialise "the graphics system".
_bitmap = new Bitmap(picBox1.Width, picBox1.Height);
_graphics = Graphics.FromImage(_bitmap);
picBox1.Image = _bitmap;
}
#region actual drawing on the Grpahics
private void DrawCell(int x, int y, Brush brush) {
_graphics.FillRectangle(
brush
, x * CELL_SIZE, y * CELL_SIZE // x, y
, CELL_SIZE, CELL_SIZE // width, heigth
);
}
private void DrawLabel(int x, int y, char c) {
string s = c.ToString();
_graphics.DrawString(
s, _theLabelFont, _theLabelBrush
, x * CELL_SIZE + 5 // x
, y * CELL_SIZE - 8 // y
);
}
// ... there should be no mention of _graphics or CELL_SIZE below here ...
#endregion
#region draw points on form load
private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e) {
DrawPoints();
}
// draws and labels each point in _theLineString
private void DrawPoints() {
char c = 'A'; // label text, as a char so we can increment it for each point.
foreach ( Point p in _theLineString ) {
DrawCell(p.X, p.Y, _thePointBrush);
DrawLabel(p.X, p.Y, c++);
}
}
#endregion
#region DrawLines on button click
private void btnDrawLines_Click(object sender, EventArgs e) {
DrawLinesBetweenPointsInTheString();
}
// Draws "the lines" between the points in _theLineString.
private void DrawLinesBetweenPointsInTheString() {
int n = _theLineString.Length - 1; // one less line-segment than points
for ( int i = 0; i < n; ++i )
Draw(_theLineString[i], _theLineString[i + 1]);
picBox1.Invalidate(); // tell the graphics system that the picture box needs to be repainted.
}
// Draws all the cells along the line from Point "a" to Point "b".
private void Draw(Point a, Point b) {
int maxDistance = LengthOfHypotenuse(a, b);
for ( int distance = 1; distance < maxDistance; ++distance ) {
var point = CalculatePoint(a, b, distance);
DrawCell(point.X, point.X, _theLineBrush);
}
}
// Returns the length of the hypotenuse rounded to an integer, using
// Pythagoras' Theorem for right angle triangles: The length of the
// hypotenuse equals the sum of the square of the other two sides.
// Ergo: h = Sqrt(a*a + b*b)
private int LengthOfHypotenuse(Point a, Point b) {
double aSq = Math.Pow(Math.Abs(a.X - b.X), 2); // horizontal length squared
double bSq = Math.Pow(Math.Abs(b.Y - b.Y), 2); // vertical length squared
return (int)(Math.Sqrt(aSq + bSq) + 0.5); // length of the hypotenuse
}
#endregion
#region Windows Form Designer generated code
/// <summary>
/// Required method for Designer support - do not modify
/// the contents of this method with the code editor.
/// </summary>
private void InitializeComponent() {
this.picBox1 = new System.Windows.Forms.PictureBox();
this.btnDrawLines = new System.Windows.Forms.Button();
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picBox1)).BeginInit();
this.SuspendLayout();
//
// picBox1
//
this.picBox1.Dock = System.Windows.Forms.DockStyle.Fill;
this.picBox1.Location = new System.Drawing.Point(0, 0);
this.picBox1.Name = "picBox1";
this.picBox1.Size = new System.Drawing.Size(1000, 719);
this.picBox1.TabIndex = 0;
this.picBox1.TabStop = false;
//
// btnDrawLines
//
this.btnDrawLines.Location = new System.Drawing.Point(23, 24);
this.btnDrawLines.Name = "btnDrawLines";
this.btnDrawLines.Size = new System.Drawing.Size(77, 23);
this.btnDrawLines.TabIndex = 1;
this.btnDrawLines.Text = "Draw Lines";
this.btnDrawLines.UseVisualStyleBackColor = true;
this.btnDrawLines.Click += new System.EventHandler(this.btnDrawLines_Click);
//
// MainForm
//
this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F);
this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font;
this.ClientSize = new System.Drawing.Size(1000, 719);
this.Controls.Add(this.btnDrawLines);
this.Controls.Add(this.picBox1);
this.Location = new System.Drawing.Point(10, 10);
this.MinimumSize = new System.Drawing.Size(1016, 755);
this.Name = "MainForm";
this.SizeGripStyle = System.Windows.Forms.SizeGripStyle.Hide;
this.StartPosition = System.Windows.Forms.FormStartPosition.Manual;
this.Text = "Draw Lines on a Matrix.";
this.Load += new System.EventHandler(this.MainForm_Load);
((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(this.picBox1)).EndInit();
this.ResumeLayout(false);
}
private System.Windows.Forms.PictureBox picBox1;
private System.Windows.Forms.Button btnDrawLines;
#endregion
}
}
少し長くなって申し訳ありませんが、これは私の実際のプロジェクトから発掘された SSCCE です。これは、MazeOfBolton を実行するための A* 最短ルート アルゴリズムの実装です...つまり、迷路ランナーです。
私が実際にやりたいことは、「フェンス」内のすべてのポイントが特定の範囲内にあるように、迷路 (マトリックス) 内の 2 つの特定のポイント (原点とゴール) の周りに「フェンス」(つまり、バッファリングされたMBR ) を事前に計算することです。ゴールから遠ざかる数十万通りの経路をすばやく排除するために、「2 点間の直線」から距離を置きます。
このプログラミング チャレンジは数年前に終了しているため、ここでは「競争力のある盗作」の問題はありません。いいえ、これは宿題ではありません。実際、私はプロのプログラマーです...比較的単純なジオメトリであっても、私はここで自分の快適ゾーンから外れています。はぁ。
だから... CalculatePoint関数を正しく取得するのに役立つポインタを誰か教えてください: Aから指定された距離で線ABに沿った点を計算しますか?
ここまでお読みいただき、誠にありがとうございました。
乾杯。キース。
編集:投稿されたソースコードを更新しました:
(1) 自己完結型ではないことに気付きました。別の MainForm を忘れていました。投稿されたコードの末尾に追加したDesigner .cs ファイル。
(2) 最新バージョンには、私がこれまでに試したことが含まれており、各失敗がどのように見えるかの写真へのフォトバケット リンクが含まれています...そしてそれらはすべて同じです。え？なんてこと？
私の問題は、デザイナーが生成したコードを投稿するのを忘れたために他の人が見逃していたファンキーなウィンドウフォーム設定のように、他の場所にある可能性があると思います.では、なぜ計算されたポイントが異なる必要があるのでしょうか。知らない！？！？！？私はかなりイライラして不機嫌になってきているので、これは別の日に置いておこうと思います;-)
コンピューターに何かをさせるのにどれだけの労力がかかるかを、私たちが日常的にどれほど過小評価しているかを示しています...単純な線を描くだけでも...それは曲線でさえありません。大円や横メルカトル図法などは言うまでもありませんファンシー...ただの単純な血まみれのライン!?!?!? ;-)
投稿してくださった皆様、本当にありがとうございました！
乾杯。キース。
