从矩形构造椭圆

Question

我正在制作一个有点像 Paint light 的程序，我已经到了我希望用户能够 select 椭圆区域的地步。我最初的想法是，一定有某种方程可以让我根据矩形的宽度和高度构造一个椭圆。但是，到目前为止，我还没有发现任何如此直接的东西。

这是我的代码，用于在用户拖动鼠标时 select 设置一个矩形区域（位于 MouseAdapter 内）：

        @Override
        public void mouseDragged(MouseEvent e) {
               dragPoint = e.getPoint();
               if (selectionType.equalsIgnoreCase("Rectangle")) {
                int width = dragPoint.x - mouseAnchor.x;
                int height = dragPoint.y - mouseAnchor.y;
                subHeight = height;
                subWidth = width;
                int x = mouseAnchor.x;
                int y = mouseAnchor.y;

                if (width < 0) {
                    x = dragPoint.x;
                    width *= -1;
                }
                if (height < 0) {
                    y = dragPoint.y;
                    height *= -1;
                }
                selectionPane.setBounds(x, y, width, height);
                selectionPane.revalidate();
                repaint();
            }
  }

SelectionPane 是扩展 JPanel 的自定义 class 的实例。我的想法是，我想从 selected 区域绘制一个填充的椭圆，这样用户就可以看到他们 selected 的内容。

在这个程序的第二部分，我也遇到了一些困惑。在用户制作他或她的 selection 之后，我想使用 selected 区域作为指导对图像位应用掩码。所以我也在使用字节数组。如何根据子图像的宽度、高度和原点找到计算出的椭圆中包含哪些字节？下面是我根据矩形 selection 获取子图像的代码（供参考）：

        @Override
        public void mouseReleased(MouseEvent e) {
            if (subWidth != 0 && subHeight != 0) {
                try {
                    //numCols * (numRows - 1) + xPos
                    int startPos = img.getWidth() * (img.getHeight() - 1) + mouseAnchor.x;//the starting position for the total byte array of the original image. The mask will start here.
                    Main.setStartingPos(startPos);
                    Main.setSubImage(img.getSubimage(mouseAnchor.x, mouseAnchor.y, Math.abs(subWidth), Math.abs(subHeight)));
                    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                    ImageIO.write(Main.getSubImage(), "bmp", baos);
                    Main.setImageRegion(baos.toByteArray()); //sets the region bytes in the Main class

                    Main.generateImageMask();//generates the mask after everything's been calculated. 
                } catch (IOException ex) {
                    Logger.getLogger(SelectionRectangle.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                }
            }
        }

如果有任何方法可以让我的问题更清楚，请告诉我。

Answer 1

对于轴对齐的椭圆使用参数方程（中心）

x = x0 + rx*cos(a)
y = y0 + ry*sin(a)

x0,y0为椭圆中心
rx,ry 是半轴尺寸（矩形边的一半尺寸）
a是你要获取的点的角度

区域一般按角度区间选择。角度通常由从中心 (x0,y0) 到实际鼠标位置 (mx,my) 或某个控制点的直线确定，如

ai = atan2(my-y0,mx-x0)

所以 a = < a0,a1 > 其中 ai = { a0,a1 } 是你的间隔角度。对于全椭圆 a =< 0,2*M_PI> [rad]

这只是角度的圆近似值，所以如果您想获得更精确的角度，请查找

solving Kepler equation ...

或应用 circle/ellipse 修正比例 ...

Answer 2

你可以从矩形中得到椭圆，如下所示：

Ellispe2D.Double el=new Ellispe2D.Double(x, y, width, height);

然后就可以把椭圆下面遮住的位置屏蔽掉了，如下：

Rectangle r=el.getBounds();
for(i=0; i<r.width; i++)
  for(j=0; j<r.height; j++)
    if(el.contains(r.x+i, r.y+j)) ... do whatever with this pixel add it to a list etc

--

对于像素 r.x+i、r.y+j，您可以获得 RGB 并从中获取各个字节：

int pixel=image.getRGB(r.x+i, r.y+j);
int red=(pixel&0x00ff0000)>>16, green=(pixel&0x0000ff00)>>8, blue=pixel&0x000000ff;

从矩形构造椭圆

Construct ellipse from rectangle

java

image-processing

shapes

ellipse