WPF 技巧在圆形上优雅地添加刻度线

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前言

我们可以使用Ellipse先画出一个圆当背景,然后用Canvas再叠加画上刻度线,就能得到如下的效果

我们先用Ellipse画一个橙色的圆,然后将Canvas的宽度和高度绑定到Ellipse的宽度和高度

<Grid>
        <Ellipse Fill="Orange" Width="400" Height="400" Name="BackEllipse"/>
        <Canvas x:Name="MainCanvas" 
                Width="{Binding Width,ElementName=BackEllipse}"
                Height="{Binding Height,ElementName=BackEllipse}"/>
</Grid>

然后我们现在只需要知道点的位置,就可以通过canvas画出相应的线条了.

计算圆上点的位置

假设我们要计算的点为X,那么队员X点的坐标为(X1,Y1)

sin(a)=Y1/r  => Y1=r*sin(a)cos(a)=X1/r => X1=r*cos(a)

使用Math.Sin来计算的话得先把角度转换为弧度

角度转换为弧度

1、角度定义

两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当弧长正好等于圆周长的360分之一时，两条射线的夹角的大小为1度。(单位: º）

2、弧度定义

两条射线从圆心向圆周射出，形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆的半径时，两条射线的夹角大小为1弧度（单位：rad)

即弧度 = 弧长 / 半径

圆一周的弧度=周长 / 半径 => 2πr / r =360º  =>  π=180º,继而可以知道一弧度等于180º/π

可知:sin(30º)=Math.Sin(30*Math.PI / 180)

使用canvas画出线段

我们只需要计算出X点和Z点的坐标,就能使用Line来连接两点画出刻度线了。假设Z所在的圆的半径为r,X所在的圆的半径为(r-20)

double radius = BackEllipse.Width / 2;

Line lineScale = new Line();
lineScale.X1 = (radius - 20) * Math.Cos(30 * Math.PI / 180);
lineScale.Y1 = (radius - 20) * Math.Sin(30 * Math.PI / 180);
lineScale.X2 = radius * Math.Cos(30 * Math.PI / 180);
lineScale.Y2 = radius * Math.Sin(30 * Math.PI / 180);

lineScale.Stroke = Brushes.Red;
lineScale.StrokeThickness = 2;
MainCanvas.Children.Add(lineScale);   

可以得到图像

我们先把把canvas用蓝色填充,然后把X点设为(0,0)来看下效果可知,圆心的位置为左上角,我们可以先把刻度都画出来,再移动下canvas绘画的起点到橙色圆的圆心就行了

我们把360度分成100分来画出100个刻度线,代码如下

double radius = BackEllipse.Width / 2;

double min = 0; double max = 100;
double step = 360.0 / (max - min);

for (int i = 0; i < max - min; i++)
{
    Line lineScale = new Line
    {
        X1 = (radius - 20) * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180),
        Y1 = (radius - 20) * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180),
        X2 = radius * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180),
        Y2 = radius * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180),
        Stroke = Brushes.Red,
        StrokeThickness = 2
    };

    MainCanvas.Children.Add(lineScale);}

我们只需要把X点和Z点都加上半径就能把canvas绘画的起点移动到圆心的位置,把canvas的背景色去掉效果就实现我们想要的效果了

完整的代码如下

前台代码

<Grid>
    <Ellipse Fill="Orange" Width="400" Height="400" Name="BackEllipse"/>
    <Canvas x:Name="MainCanvas" 
            Width="{Binding Width,ElementName=BackEllipse}"
            Height="{Binding Height,ElementName=BackEllipse}"/>
</Grid>

后台代码

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        DoDraw();
    }

    private void DoDraw()
    {
        double radius = BackEllipse.Width / 2;

        double min = 0; double max = 100;
        double step = 360.0 / (max - min);

        for (int i = 0; i < max - min; i++)
        {
            Line lineScale = new Line
            {
                X1 = ((radius - 20) * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
                Y1 = ((radius - 20) * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
                X2 = (radius * Math.Cos(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
                Y2 = (radius * Math.Sin(i * step * Math.PI / 180)) + radius,
                Stroke = Brushes.Red,
                StrokeThickness = 2
            };

            MainCanvas.Children.Add(lineScale);
        }
    }
}

总结

通过本文，希望大家能够掌握在 WPF 中创建圆形刻度线的基本方法和高级技巧。无论是开发仪表盘、时钟还是其他需要刻度线的应用，这些知识都将为大家提供宝贵的参考。