设要显示圆的圆心在原点(0,0),半径为R,初始点的坐标为(0,R),顺时针生成八分之一圆,令:F(x,y)=x2+y2-R2
则圆的方程为:
F(x,y)=0
当点(x,y)在圆内时,则F(x,y)<0;
当点(x,y)在圆外时,则F(x,y)>0;
当点(x,y)在圆上时,则F(x,y)=0;
假设当前点为Pi(xi,yi),取下一个点Pi+1(xi+1,yi+1)的原则是:
1、当F(xi,yi)≤0时:取xi+1= xi+1,yi+1= yi。即向右走一步,从圆内走向圆外。对应图(a)中的从Pi到Pi+1。
2、当F(xi,yi)>0时:取xi+1= xi,yi+1= yi-1。即向下走一步,从圆外走向圆内。对应图(b)中的从Pi到Pi+1。
由于向圆内或向圆外走取决于F(xi,yi)的正负,因此称为正负法。
下面分两种情况求出F(xi,yi)的递推公式:
(1) 当F(xi,yi)≤0时,向右走,取xi+1=xi+1,yi+1=yi,则
F(xi+1,yi+1)=F(xi+1,yi)
=(xi+1)2+yi2-R2
=(xi2+yi2-R2)+2xi+1
= F(xi,yi)+2xi+1
(2) 当F(xi,yi)>0时,向下走,取xi+1=xi,yi+1=yi-1,则
F(xi+1,yi+1)= F(xi,yi-1)
=xi2+(yi-1)2-R2
=(xi2+yi2-R2)-2yi+1
= F(xi,yi)-2yi+1
初始时,x=0,y=R,故
F(0,R)=(02+R2)-R2=0
通过EasyX实现
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
// 正负画圆法
void Circle_PN(int x, int y, int r, int color)
{
int tx = 0, ty = r, f = 0;
while(tx <= ty)
{
// 利用圆的八分对称性画点
putpixel(x + tx, y + ty, color);
putpixel(x + tx, y - ty, color);
putpixel(x - tx, y + ty, color);
putpixel(x - tx, y - ty, color);
putpixel(x + ty, y + tx, color);
putpixel(x + ty, y - tx, color);
putpixel(x - ty, y + tx, color);
putpixel(x - ty, y - tx, color);
if(f <= 0)
f = f + 2 * tx + 1, tx++;
else
f = f - 2 * ty + 1, ty--;
}
}
// 主函数
void main()
{
initgraph(640, 480);
// 测试画圆
Circle_PN(320, 240, 200, RED);
Circle_PN(320, 240, 101, RED);
// 按任意键退出
getch();
closegraph();
}
结果如下:
参考链接:
https://blog.csdn.net/fbwang2013/article/details/9264965
https://codebus.cn/yangw/a/positive-and-negative-circle-algorithm