使用“浮点数”绘制图像

Question

当前，我正在尝试将现有的C＃项目转换为GoLang。 该项目将获取一个XML文件，该文件包含一堆坐标并将其绘制在图像上。

在C＃中，在图像上绘制矩形的代码如下：

public void DrawRectangle(Graphics graphics, RectangleShape rectangle)
{
    using (var drawingPen = new Pen(Color.Black))
    {
        graphics.DrawRectangle(
            drawingPen,
            rectangle.StartX,
            rectangle.StartY,
            rectangle.Width,
            rectangle.Height);
    }
}

矩形由以下类定义：

internal sealed class RectangleShape
{
    internal RectangleShape(float startX, float startY, float width, float height)
    {
        this.StartX = startX;
        this.StartY = startY;
        this.Width = width;
        this.Height = height;
    }

    internal float StartX { get; }

    internal float StartY { get; }

    internal float Width { get; }

    internal float Height { get; }
}

这意味着C＃能够使用定义为float坐标在图像上绘制矩形。

现在，我尝试将代码转换为GoLang，在其中使用以下代码绘制矩形：

// DrawRect draws a rectangle with the given dimensions on the given image.
func DrawRect(img *image.RGBA, rect Rectangle) {
    endX := rect.X + rect.Width
    endY := rect.Y + rect.Height

    drawHLine(img, rect.X, rect.Y, endX)
    drawHLine(img, rect.Y, endY, endX)
    drawVLine(img, rect.Y, rect.X, endY)
    drawVLine(img, rect.Y, endX, endY)
}

// PRIVATE: drawHLine draws a horizontal line with the given coordinates on the given image.
func drawHLine(img *image.RGBA, startX, y, endX float32) {
    col := color.RGBA{0x00, 0x00, 0x00, 0xff}

    for ; startX <= endX; startX++ {
        img.Set(startX, y, col)
    }
}

// PRIVATE: drawVLine draws a vertical line with the given coordinates on the given image.
func drawVLine(img *image.RGBA, startY, x, endY float32) {
    col := color.RGBA{0x00, 0x00, 0x00, 0xff}

    for ; startY <= endY; startY++ {
        img.Set(x, startY, col)
    }
}

矩形使用以下结构定义：

// Rectangle represents a rectangular shape.
type Rectangle struct {
    X      float32
    Y      float32
    Width  float32
    Height float32
}

Go中的示例不起作用，因为图像上的Set函数具有以下结构：

func (p *RGBA) Set(x, y int, c color.Color) {

Go有什么方法可以与float参数一起在图像上绘制矩形？

Answer 1

image.Image类型是一个接口，该接口将图像定义为具有整数坐标的像素，可通过Image.At()方法进行访问：

At(x, y int) color.Color

您正在使用image.RGBA的具体实现，再次通过RGBA.Set()方法使用整数坐标来更改像素：

func (p *RGBA) Set(x, y int, c color.Color)

最简单的解决方案是将float坐标转换为整数坐标。 简单地将浮点转换为整数就是截断，因此您应该使用舍入。 一个简单的舍入是在转换前加0.5 。 有关详细信息，请参见Golang四舍五入至0.05 。

最好是在“起始”坐标上执行此操作，因此循环可以使用整数值，例如：

func drawHLine(img *image.RGBA, startX, y, endX float32) {
    col := color.RGBA{0x00, 0x00, 0x00, 0xff}

    x1, x2 := int(startX + 0.5), int(endX + 0.5)
    y1 := int(y + 0.5)
    for x := x1; x <= x2; x++ {
        img.Set(x, y1, col)
    }
}

请注意，但是这种将浮点坐标转换为整数的“最简单”解决方案可能不是“最佳”解决方案。 例如，如果您需要在x = 0.1坐标处绘制一条水平线，则上述解决方案将在x = 0处绘制一条线。 一个不同的解决方案可能是在x = 0处绘制“更强”的线，在x = 1处绘制“周”的线，从而产生的效果是，从远处看，该线实际上在x = 0.1 。 如果线不是水平和垂直的，但是需要更多的计算（因此速度较慢），则这种混叠技术肯定会带来更好的结果。

如果您确实需要在绘图时使用浮动精度，则可以使用github.com/fogleman/gg类的第三方库，该库允许您传递float64坐标，并且使用抗锯齿来获得不错的结果。

例如，使用github.com/fogleman/gg在图像上绘制一个矩形image.RGBA图像如下所示：

var img *image.RGBA = // create your RGBA image

ctx := gg.NewContextForRGBA(img)

// Set drawing color:
ctx.SetColor(color.RGBA{0x00, 0x00, 0x00, 0xff})
// Or simply: ctx.SetRGB(0, 0, 0)

// Draw rectangle: x, y, w, h are all float64 parameters
ctx.DrawRectangle(x, y, w, h)

另请参阅相关内容： 在Golang中绘制矩形？