VB.NET如何绘制倾斜的椭圆

Question

VB.NET如何绘制倾斜的椭圆。
目标：在图片上分别点击长轴的2个端点，便绘制出椭圆，短轴固定为30。
我借鉴了网上的VB6.0的编程，但是倾斜角度不同，短轴长度会变化，长轴也会发生偏移。是哪儿出问题了？

Answer 1

此答案是由GPT4和本人亲自作答，如有帮助，还请采纳！
在 VB.NET 中绘制倾斜的椭圆可以使用 Graphics 类来实现。与 VB6.0 不同，VB.NET 的图形处理更加灵活，但也需要注意一些细节，确保绘制的椭圆满足您的需求。

1. 概述

为了在指定的长轴端点绘制椭圆，我们可以根据用户点击的点确定长轴的中心和角度，同时固定短轴的长度。通过计算长轴和短轴的坐标，我们可以绘制出倾斜的椭圆。

2. 步骤

2.1 确定长轴的端点

当用户在图形上点击时，记录下两个端点的坐标 (x1, y1) 和 (x2, y2)。这些坐标将用于计算长轴的长度和中点。

2.2 计算长轴的中点和倾斜角度

长轴的中点 (cx, cy) 可以通过以下公式计算：
[
cx = \frac{x1 + x2}{2}
]
[
cy = \frac{y1 + y2}{2}
]

倾斜角度可以通过以下公式计算：
[
angle = \text{Math.Atan2}(y2 - y1, x2 - x1) * \frac{180}{\pi}
]

2.3 计算椭圆的矩形边界

椭圆的矩形边界可以通过以下公式计算：

• 长轴长度为两端点之间的距离：
  [
  a = \sqrt{(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2} / 2
  ]
• 短轴固定为 30，因此：
  [
  b = 15 \quad (\text{短轴半径})
  ]

椭圆的外接矩形左上角和右下角坐标为：
[
rect = \text{New RectangleF}(cx - a, cy - b, 2 * a, 2 * b)
]

2.4 绘制倾斜的椭圆

使用 Graphics 对象的 DrawEllipse 方法绘制倾斜的椭圆。由于 VB.NET 不直接支持倾斜绘制，需要使用 Graphics.RotateTransform 方法来旋转画布，然后绘制椭圆，最后再恢复旋转。

3. 示例代码

以下是一个示例代码，实现上述步骤，绘制倾斜椭圆：

Public Class Form1
    Private point1 As PointF
    Private point2 As PointF
    Private isFirstPoint As Boolean = True
    Private Const ShortAxis As Single = 15 ' 短轴的一半

    Protected Overrides Sub OnPaint(e As PaintEventArgs)
        MyBase.OnPaint(e)

        If Not isFirstPoint Then
            ' 计算长轴的中点
            Dim cx As Single = (point1.X + point2.X) / 2
            Dim cy As Single = (point1.Y + point2.Y) / 2

            ' 计算长轴长度
            Dim a As Single = Math.Sqrt((point2.X - point1.X) ^ 2 + (point2.Y - point1.Y) ^ 2) / 2

            ' 创建椭圆的外接矩形
            Dim rect As New RectangleF(cx - a, cy - ShortAxis, 2 * a, 2 * ShortAxis)

            ' 计算倾斜角度
            Dim angle As Single = Math.Atan2(point2.Y - point1.Y, point2.X - point1.X) * (180 / Math.PI)

            ' 保存当前状态
            Dim g As Graphics = e.Graphics
            g.TranslateTransform(cx, cy) ' 移动到中点
            g.RotateTransform(angle) ' 旋转到倾斜角度
            g.DrawEllipse(Pens.Black, New RectangleF(-a, -ShortAxis, 2 * a, 2 * ShortAxis)) ' 绘制椭圆
            g.ResetTransform() ' 恢复变换状态
        End If
    End Sub

    Private Sub Form1_MouseDown(sender As Object, e As MouseEventArgs) Handles Me.MouseDown
        If isFirstPoint Then
            point1 = e.Location
            isFirstPoint = False
        Else
            point2 = e.Location
            isFirstPoint = True
        End If
        Me.Invalidate() ' 触发重绘
    End Sub
End Class

3.1 代码解析

• OnPaint 方法是自定义绘图的地方。在这里，我们计算长轴的中点和倾斜角度，并使用 Graphics 对象绘制椭圆。
• MouseDown 事件用于捕获用户的点击，分别记录两个点的坐标。
• Invalidate 方法用于请求窗体重绘，触发 OnPaint 方法。

4. 注意事项

1. 短轴长度固定：在代码中，短轴长度固定为 30 的一半（15），以便于绘制。
2. 坐标转换：绘制前，需要将坐标系移到椭圆中心，以便于旋转绘制。
3. 角度计算：确保在计算角度时，将弧度转换为角度，以便正确旋转。

5. 总结

通过上述步骤，您可以在 VB.NET 中绘制倾斜的椭圆。该实现方法确保短轴长度固定，并且能够根据长轴端点的位置绘制出正确的椭圆。如果在实现过程中遇到问题，可以根据调试信息来调整坐标和角度的计算逻辑。