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| DelphiXE3 [FMX] パス図形描画(3) 2014/05/25 |
パス図形描画(DrawPath)について、前回の続きです。
前回は主に、直線描画関連について記述しました。今回は主に曲線関連について記述します。
パスデータ文字列では、「C」「c」「S」「s」の指定がありましたが、勿論、これに相当するメソッドが存在します。
TPathData.
CurveTo |
procedure CurveTo(const ControlPoint1,
ControlPoint2, EndPoint: TPointF); |
現在の TPathData に曲線を追加します。
曲線は、4 点で定義されます：
・始点 -- TPathData の終点。
・2 つの制御点。パラメータ ControlPoint1 と
ControlPoint2 で指定される。
・終点。EndPoint パラメータで指定される。
CurveTo は、ControlPoint1、ControlPoint2、および EndPoint を、Points 配列に追加します。追加される点は、ppCurveTo 型です。
曲線の始点を移動させるには、CurveTo を呼び出す前に、MoveTo または MoveToRel メソッドを呼び出します。
TPathData の終点を見つけるには、LastPoint メソッドを呼び出します。 |
TPathData.
CurveToRel |
procedure CurveToRel(const ControlPoint1,
ControlPoint2, EndPoint: TPointF); |
現在の TPathData に曲線を追加します。
曲線は、現在の TPathData の終点によって決まる 4 つの点で定義されます。
曲線の始点は、TPathData の終点です。
ControlPoint1 と ControlPoint2 パラメータの座標で、各軸上における、このカーブの 2 つの制御点それぞれの、現在の TPathData の終点への距離を示します。
EndPoint パラメータの座標では、各軸上における、この曲線の終点の、現在の TPathData の終点への距離を示します。
CurveToRel は、Points 配列に、曲線の 2 つの制御点と終点を追加します。追加された点それぞれの座標は、終点の座標と、パラメータで指定された対応点の座標を、足したものに等しくなります。追加される点は、ppCurveTo 型です。
曲線の始点を移動させるには、CurveToRel を呼び出す前に、MoveTo または MoveToRel メソッドを呼び出します。
TPathData の終点を見つけるには、LastPoint メソッドを呼び出します。 |
前回点を始点とし、制御点１・制御点２・終点を指定することにより曲線（おそらくはベジェ曲線）を描画します。直線の場合と同様、〜Rel は相対座標指定となります。
[Shapes]内のペイントボックス(PaintBox)を配置し、ClipChildernプロパティを True にしておきます。uses節に「UIConsts」を追記します。
OnPaintイベントハンドラを下記のようにしてみます。
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(40,40));
path.CurveTo(PointF(100,50), PointF(120,80),
PointF(120,120));
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
path.Free ;
end; |
保存・ビルド（コンパイル）・実行をすると下図のようになります。
制御点２を始点〜終点の逆側に指定すると、ひねったような図形になります。
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(40,40));
path.CurveTo(PointF(120,50), PointF(40,90),
PointF(120,120));
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
path.Free ;
end; |
保存・ビルド（コンパイル）・実行をすると下図のようになります。
連続曲線（おそらくはBスプライン曲線）にする場合には、「S」「s」に相当する下記メソッドを利用します。
TPathData.
SmoothCurveTo |
procedure SmoothCurveTo(
const ControlPoint2, EndPoint: TPointF); |
現在の TPathData にスムーズな曲線を追加します。
スムーズな曲線は、4 点で定義されます：
・始点 -- TPathData の終点。
・2 つの制御点。Points に 2 つより多く項目がある場合、最初の制御点は、曲線の始点と同じになり、そうでなければ、2 つ目の制御点と等しくなります。Control2 パラメータは、2 つ目の制御点を示します。
・終点。EndPoint パラメータで指定される。
SmoothCurveTo は、Points 配列に、制御点と曲線の終点を追加します。 追加される点は、ppCurveTo 型です。
曲線の始点を移動させるには、SmoothCurveTo を呼び出す前に、MoveTo または MoveToRel メソッドを呼び出します。
TPathData の終点を見つけるには、LastPoint メソッドを呼び出します。 |
TPathData.
SmoothCurveToRel |
procedure SmoothCurveToRel(
const ControlPoint2, EndPoint: TPointF); |
現在の TPathData にスムーズな曲線を追加します。
スムーズな曲線は、現在の TPathData の終点によって決まる 4 つの点で定義されます。
曲線の始点は、TPathData の終点です。
Points に 2 つより多く項目がある場合、最初の制御点は始点と同じになり、そうでなければ、2 つ目の制御点と等しくなります。
ControlPoint2 パラメータの座標では、各軸上における、この曲線の 2 つ目の制御点の、現在の TPathData の終点への距離を示します。
EndPoint パラメータの座標では、各軸上における、この曲線の終点の、現在の TPathData の終点への距離を示します。
SmoothCurveToRel は、Points 配列に、制御点と曲線の終点を追加します。 点それぞれの座標は、現在の TPathData の終点の座標と、パラメータで指定された対応点の座標を、足したものに等しくなります。 追加される点は、ppCurveTo 型です。
曲線の始点を移動させるには、SmoothCurveToRel を呼び出す前に、MoveTo または MoveToRel メソッドを呼び出します。
TPathData の終点を見つけるには、LastPoint メソッドを呼び出します。 |
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(100,20));
path.CurveTo(PointF(140,20), PointF(100,30),
PointF(120,40));
path.SmoothCurveTo(PointF(100,100),PointF(120,120));
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
path.Free ;
end; |
↓
次に、この”スムーズな曲線”を、例えば、点列データやDXF等のデータとして出力したいが、曲線状態では 曲線上の座標点が分からない、という何とも出来ない状況となってしまいます。そういった場合、連続直線状態になるよう線分補間を行う事ができれば、各頂点の座標を読み取ればＯＫという事になりますが、それを行うのが、Flattenメソッドです。
TPathData.
Flatten | procedure Flatten(const Flatness: Single = 0.25); |
現在の TPathData 内の各曲線を、つながれた直線の分節群に変換します。
Flatness パラメータは、曲線とその平坦化近似値との間での、許容できる最大エラー数を示します。デフォルトでは、0.25 です。平坦化値を減らすと、近似値での直線の分節数が増えます。 |
それでは先のプログラムで試してみましょう。
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(100,20));
path.CurveTo(PointF(140,20), PointF(100,30),
PointF(120,40));
path.SmoothCurveTo(PointF(100,100),PointF(120,120));
path.Flatten ;
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
path.Free ;
end; |
引数省略時の引数デフォルト値は、0.25 のようですが、「path.Flatten(5);」としてみると
カクカクするという事は、粗いけれどもデータ量が少ない、という事を示します。スムーズに見える＝綺麗に見える場合は、その分、データ量が多い、という事になります。この引数値が具体的にどういう値なのか？というのは分かりませんが。。。
点データは、パスデータ文字列＝Dataプロパティを参照する事で可能です。Flattenメソッドを利用しない場合に「ShowMessage(path.Data);」とすると
また、
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
i : integer ;
s : string ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(100,20));
path.CurveTo(PointF(140,20), PointF(100,30),
PointF(120,40));
path.SmoothCurveTo(PointF(100,100),PointF(120,120));
path.Flatten(5) ;
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
s := '';
for i := 0 to path.Count-1 do
s := s+ FloatToStr(path.Points[i].Point.X) + ' , '
+ FloatToStr(path.Points[i].Point.Y) + #13 + #10;
ShowMessage(s);
path.Free ;
end; |
のようにした場合は下図画面が表示されます。
座標点がダブっている場合は、それを除去するようプログラミングしておけばいいでしょう。
あるいは、FlattenToPolygon メソッドを利用する方法です。
TPathData.
FlattenToPolygon |
function FlattenToPolygon(
var Polygon: TPolygon;
const Flatness: Single = 0.25): TPointF; |
現在の TPathData を、つながれた直線の分節群に変換し、TPolygon としてそのシーケンスを返します。
Polygon パラメータは、返される変数です。これは、変換の結果です。
Flatness は任意パラメータで、曲線とその平坦化近似値との間での、許容できる最大エラー数を示します。 デフォルトでは、0.25 です。 平坦化値を減らすと、近似値での直線の分節数が増えます。 |
プログラムは下記のようになります。
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
po : TPolygon;
i : integer ;
s : string ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(100,20));
path.CurveTo(PointF(140,20), PointF(100,30),
PointF(120,40));
path.SmoothCurveTo(PointF(100,100),PointF(120,120));
path.FlattenToPolygon(po,5) ;
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPolygon(po, 1.0);
end;
s := '';
for i := 0 to path.Count-1 do
s := s+ FloatToStr(po[i].X) + ' , '
+ FloatToStr(po[i].Y) + #13 + #10;
ShowMessage(s);
path.Free ;
end; |
パス図形は、[Shapes]内の パス図形（Path）と同様、指定枠内にフィット表示させる事が出来ます。それを行うのが、FitToRectメソッドです。
TPathData.
FitToRect | procedure FitToRect(const ARect: TRectF); |
| 現在の TPathData を、指定された四角形領域に合致するよう、平行移動または拡大縮小します。ARect パラメータは、パスを中に収める四角形領域を示します。 |
下記のようにしてみます。
procedure TForm1.PaintBox1Paint(Sender: TObject; Canvas: TCanvas);
var
path : TPathData ;
i : integer ;
s : string ;
begin
path := TPathData.Create ;
path.MoveTo(PointF(20,20));
path.LineTo(PointF(100,20));
path.CurveTo(PointF(140,20), PointF(100,30),
PointF(120,40));
path.SmoothCurveTo(PointF(100,100),PointF(120,120));
path.Flatten(5) ;
path.FitToRect(RectF(20,20,60,60));
with Canvas do begin
Clear(claWhite);
Stroke.Kind := TBrushKind.bkSolid ;
Stroke.Color := claBlue ;
Stroke.Thickness := 10 ;
DrawPath(path, 1.0);
end;
s := '';
for i := 0 to path.Count-1 do
s := s+ FloatToStr(path.Points[i].Point.X) + ' , '
+ FloatToStr(path.Points[i].Point.Y) + #13 + #10;
ShowMessage(s);
path.Free ;
end; |
保存・コンパイル・実行を行うと下図のように表示されます。
点列データ内容も変化しているのが分かります。
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