Java 等式 5((θ/b) - cos(2πθ/b)) 的 Swing GUI

Question

我正在尝试使用 Java Swing 为数学方程式 5((θ/β) - cos(2πθ/β)).

创建一个 GUI

最初我开始使用一个简单的余弦函数并创建了 GUI，它工作正常。这是我的余弦函数程序：

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

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

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

    public static void main(String[] args) {
        SimpleCosWave frame = new SimpleCosWave();
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(600, 600);
        frame.setVisible(true);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setTitle("SineWave");
    }

    class CosGraph extends JPanel {
        public void paintComponent(Graphics g) {
            int xBase = 100;
            int top = 100; 
            int yScale = 100;
            int xAxis = 360; 

            int yBase = top + yScale;
            int x, y;

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

            g.setColor(Color.red);

            for (int i = 0; i < xAxis; i++) {
                x = xBase + i;
                y =  yBase - (int) Math.cos(Math.toRadians(i)) * yScale;
                g.drawLine(x,y,x,y);
            }
        }
    }
}

这个程序运行良好，我可以在 swing GUI 上获得 cos 图。

现在我正在尝试扩展此程序以支持等式 - 5((θ/β) - cos(2πθ/β)) 其中 θ 的范围是 0 to 360 degrees 并且 β 的值是 0 < β < 360.

我更改了上面的代码来计算 y 坐标来支持这个等式：

y =  yBase - getValue(i) * yScale;

这里getValue方法是：

private int getValue(int theta) {
            int beta = 45;
            double b = (theta/beta);

            double angle = 2*Math.PI*(b);

            double c = Math.cos(angle);

            double result = 5*(b-c);
            return (int)result;
        }

当我进行此更改时，我没有得到任何正确的图形或波形，而是得到一条水平线。

有人可以帮我解决这段代码中的错误吗？

Answer 1

替换：

double b = (theta/beta);

和

double b = (theta/(double)beta);

看看这是否有帮助。

有关详细信息，请参阅 How to make the division of 2 ints produce a float instead of another int?。

Answer 2

正如 Wim Delauwe 指出的那样，当用一个 int 除以一个 int 时，您进行的是整数除法。例如， 45 / 90 导致 int 值为零。但是，45.0 / 90.0 的计算结果为双精度值 0.5。如果其中一个操作数是双精度数，则另一个被强制转换为双精度数，因此 45 / 90.0 也将产生 0.5。

同样，因为您的值在相对较小的范围内，所以在计算出与该值对应的确切像素之前，您不应将值截断为整数，以保持精度。因此，getValue 应该有一个 return 类型的 double，它应该 return result 而不是转换它。

然后，在您的绘图代码中，您将进行转换：

y = yBase - (int) (getValue(i) * yScale);

然而，正如 David Wallace 指出的那样，getValue(i) 似乎 return 值大约在 -5 和 +43 之间。将这些值乘以 yScale 将创建一个非常垂直拉伸的图形。

您可以硬编码规范化：

y = yBase - (int) (getValue(i) / 43.0 * yScale);

我会选择计算最大的 y 值，并据此对其进行归一化：

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

for (int i = 0; i < xAxis; i++) {
    x = xBase + i;
    y = yBase - (int) (getValue(i) / maxY * yScale);
    g.drawLine(x,y,x,y);
}

Java 等式 5((θ/b) - cos(2πθ/b)) 的 Swing GUI

Java Swing GUI for equation 5((θ/β) - cos(2πθ/β))

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