用于等式 5((θ/β) - cos(2πθ/β)) 的 Java Swing GUI - 绘制连续图

Question

这是对我之前在此处发布的问题的扩展 -- Java Swing GUI for equation 5((θ/β) - cos(2πθ/β))

我已经根据帖子中提供的答案实现了 Java 程序，这是我的程序:

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class DisplacementFunctionNew extends JFrame {
    public DisplacementFunctionNew() {
        setLayout(new BorderLayout());
        add(new CosGraph(), BorderLayout.CENTER);
    }

    public static void main(String[] args) {
        DisplacementFunctionNew frame = new DisplacementFunctionNew();
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(6000, 6000);
        frame.setVisible(true);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setTitle("SineWave");
    }

    class CosGraph extends JPanel {
        public void paintComponent(Graphics g) {

            int graphHeight = 5; // Declared this to set the height of graph based on the value given here.

            super.paintComponent(g);
            int xBase = 100;
            int top = 100;
            int yScale = 100;
            int xAxis = 360;

            int yBase = top + yScale;

            g.drawLine(xBase, top, xBase, top + 2 * yScale);
            g.drawLine(xBase, yBase, xBase + xAxis, yBase);

            g.setColor(Color.red);

            double maxY = 0;
            for (int i = 0; i < 360; i++) {
                maxY = Math.max(maxY, Math.abs(getValue(i)));
            }

            int x, y;


            for (int i = 0; i < 360; i++) {

                x = xBase + i;
                y = yBase - (int) (getValue(i)*graphHeight / maxY * yScale);
                g.drawLine(x, y, x, y);

            }
        }

        private double getValue(int theta) {
            int beta = 45;
            double b = (theta / (double) beta);
            double angle = 2 * Math.PI * (b);
            double c = Math.cos(angle);

            double s = (b - c);
            return s;
        }
    }
}

现在在这个程序中我想要一个名为 graphHeight 的变量来帮助增加图形的高度。如果我将变量的值指定为 1，那么我可以看到这样的输出:

现在，如果我尝试将高度增加到 5，我会得到图形，但它显示的不是平滑的或连续的曲线，我得到的输出如下:

有人可以帮助我如何获得平滑连续曲线的输出吗？

Answer 1

您正在使用点绘制曲线。您在 x 轴上的每个位置放置一个点——这样做很有意义。

当图很小的时候，看起来还不错，因为这些点的y间隔比较小。但是，随着图形大小的增加，此缺陷变得更加明显。

这里的解决方法是用线条填充垂直空间。您有几个选项可以准确实现:

1. 从 [x(i), y(i)] 到 [x(i+1),y(i+1)] 画一条线 --这很简单，但可能看起来不像您想要的那样。
2. 从 [x(i), y(i)] 到 [x(i),y(i+1)] 画一条线 -- 这是仍然很容易，但它不会很正确:你继续向上，这样你可能会偏离整个像素。
3. 从 [x(i), y(i)] 画一条线到 [x(i),(y(i)+y(i+1))/2 ]，然后从[x(i+1), (y(i)+y(i+1))/2]到[x(i+1 ),y(i+1)] -- 这是 1 应该做的(忽略抗锯齿)，并且将是您可能的选项中最正确的。

我会建议数字 3。请注意，您可以使用以下形式的循环来实现它:

        int lastY = yBase - (int) (getValue(0)*graphHeight / maxY * yScale);
        for (int i = 1; i < 360; i++) {

            x = xBase + i;
            y = yBase - (int) (getValue(i)*graphHeight / maxY * yScale);
            g.drawLine(x-1, lastY, x-1, (y+lastY)/2);
            g.drawLine(x, (y+lastY)/2, x, y);

        }

如果一个像素的重叠让您感到困扰，您可以使其更复杂一些，例如第二行从 +/- 1 像素开始(取决于函数是增加还是减少)。

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或者，您可以通过使用 for 循环手动绘制直线来实现数字 3，基本上编写 Bresenham 直线算法的特例版本。