WPF如何在圆形上优雅地添加刻度线
作者：Cyril-Hcj
思路
我们可以使用Ellipse先画出一个圆当背景,然后用Canvas再叠加画上刻度线,就能得到如下的效果
我们先用Ellipse画一个橙色的圆,然后将Canvas的宽度和高度绑定到Ellipse的宽度和高度
<Grid>
<Ellipse Fill="Orange" Width="400" Height="400" Name="BackEllipse"/>
<Canvas x:Name="MainCanvas"
Width="{Binding Width,ElementName=BackEllipse}"
Height="{Binding Height,ElementName=BackEllipse}"/>
</Grid>
然后我们现在只需要知道点的位置,就可以通过canvas画出相应的线条了.
计算圆上点的位置
假设我们要计算的点为X,那么队员X点的坐标为(X1,Y1)
sin(a)=Y1/r => Y1=r*sin(a)
cos(a)=X1/r => X1=r*cos(a)
使用Math.Sin来计算的话得先把角度转换为弧度
角度转换为弧度
参考文末补充内容
1、角度定义
两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当弧长正好等于圆周长的360分之一时，两条射线的夹角的大小为1度。(单位: º）
2、弧度定义
两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆的半径时，两条射线的夹角大小为1弧度（单位：rad)
即弧度 = 弧长 / 半径
圆一周的弧度=周长 / 半径 => 2πr / r =360º => π=180º,继而可以知道一弧度等于180º/π
可知:sin(30º)=Math.Sin(30*Math.PI / 180)
使用canvas画出线段
我们只需要计算出X点和Z点的坐标,就能使用Line来连接两点画出刻度线了.
假设Z所在的圆的半径为r,X所在的圆的半径为(r-20)
double radius = BackEllipse.Width / 2;
Line lineScale = new Line();
lineScale.X1 = (radius - 20) * Math.Cos(30 * Math.PI / 180);
lineScale.Y1 = (radius - 20) * Math.Sin(30 * Math.PI / 180);
lineScale.X2 = radius * Math.Cos(30 * Math.PI / 180);
lineScale.Y2 = radius * Math.Sin(30 * Math.PI / 180);
lineScale.Stroke = Brushes.Red;
lineScale.StrokeThickness = 2;
MainCanvas.Children.Add(lineScale);可以得到图像
我们先把把canvas用蓝色填充,然后把X点设为(0,0)来看下效果可知,圆心的位置为左上角,我们可以先把刻度都画出来,再移动下canvas绘画的起点到橙色圆的圆心就行了
我们把360度分成100分来画出100个刻度线,代码如下
double radius = BackEllipse.Width / 2;
double min = 0; double max = 100;
double step = 360.0 / (max - min);
for (int i = 0; i < max - min; i++)
{
Line lineScale = new Line
{
X1 = (radius - 20) * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180),
Y1 = (radius - 20) * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180),
X2 = radius * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180),
Y2 = radius * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180),
Stroke = Brushes.Red,
StrokeThickness = 2
};
MainCanvas.Children.Add(lineScale);
}
我们只需要把X点和Z点都加上半径就能把canvas绘画的起点移动到圆心的位置,把canvas的背景色去掉效果就实现我们想要的效果了
完整的代码如下
前台代码
<Grid>
<Ellipse Fill="Orange" Width="400" Height="400" Name="BackEllipse"/>
<Canvas x:Name="MainCanvas"
Width="{Binding Width,ElementName=BackEllipse}"
Height="{Binding Height,ElementName=BackEllipse}"/>
</Grid>后台代码
public partial class MainWindow : Window
{
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
DoDraw();
}
private void DoDraw()
{
double radius = BackEllipse.Width / 2;
double min = 0; double max = 100;
double step = 360.0 / (max - min);
for (int i = 0; i < max - min; i++)
{
Line lineScale = new Line
{
X1 = ((radius - 20) * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
Y1 = ((radius - 20) * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
X2 = (radius * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
Y2 = (radius * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
Stroke = Brushes.Red,
StrokeThickness = 2
};
MainCanvas.Children.Add(lineScale);
}
}
}知识补充
角度与弧度互转
1、角度定义
两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当弧长正好等于圆周长的360分之一时，两条射线的夹角的大小为1度。(单位: º）
2、弧度定义
两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆的半径时，两条射线的夹角大小为1弧度（单位：rad)。
可简单理解为： 弧度 = 弧长 / 半径
3、弧长与弧度
圆的周长C的计算公式为：C = 2πr = πd (r - 半径；d - 直径)
圆一周的弧长为：2πr (弧长 = 周长）
圆一周的弧度为：2πr / r = 2π (根据： 弧度 = 弧长 / 半径）
4、度与角度的转换
根据圆为360 º，弧度为2π，即 360º = 2π
角度转弧度：2π / 360 = π / 180 ≈ 0.0174rad, 即: 度数 * (π / 180） = 弧度
例如：将30º转为弧度rad
30º * (π / 180）= 0.523320 rad
弧度转角度: 360 / 2π = 180 / π ≈ 57.3º, 即: 弧度 * (180 / π） = 度数
例如：将0.523320rad转为度º
0.523320rad * (180 / π) = 29.9992352688º
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