如何以编程方式生成具有不同颜色块的环/环答案

【问题标题】：How to programmatically generate a ring/annulus with varying blocks of colors如何以编程方式生成具有不同颜色块的环/环
【发布时间】：2015-08-03 16:05:03
【问题描述】：

一张图胜过千言万语……

我想知道如何生成这样的图像，其中（1）两个圆显然是完美的圆，（2）我可以根据角度定义每个区域的开始和结束部分，例如第 1 部分从垂直的 0 弧度开始，到垂直的 pi/2 弧度结束，等等，(3) 我可以定义每个区域的颜色。

其实环的外侧和内侧不应该有黑色边框；每个区域的边框应该和每个区域的颜色相同。

我如何使用 ImageMagick 来做到这一点？

【问题讨论】：

大概您也需要提供内半径和外半径？是否只有一个环，或者您打算稍后顺便提一下，可能还有其他您没有提到的同心环？ ;-)

标签： image imagemagick dynamic-image-generation

【解决方案1】：

您可以使用 Arc 命令在矢量图形中创建环形。有关参数的详细信息，请参阅 Mozilla 的Path Document。

使用 ImageMagick，您可以-draw 矢量图形的任何部分。示例：

convert -size 100x100 xc:transparent -stroke black -strokewidth 1 \
        -fill blue  -draw 'path "M 10 50 A 40 40 0 0 1 50 10 L 50 20 A 30 30 0 0 0 20 50 Z"' \
        -fill red   -draw 'path "M 50 10 A 40 40 0 0 1 90 50 L 80 50 A 30 30 0 0 0 50 20 Z"' \
        -fill green -draw 'path "M 90 50 A 40 40 0 0 1 10 50 L 20 50 A 30 30 0 0 0 80 50 Z"' \
        annulus.png

其他很好的例子here和here

更新

要创建更加程序化的方法，请使用任何OOP 脚本语言。下面是使用 Python 和 Wand 的快速示例，但也强烈推荐使用 Ruby 和 RMagick。

#!/usr/bin/env python3

import math

from wand.color import Color
from wand.drawing import Drawing
from wand.image import Image

class Annulus(Image):
  def __init__(self, inner, outer, padding=5):
    self.Ri = inner
    self.Ro = outer
    side = (outer + padding) * 2
    self.midpoint = side/2
    super(Annulus, self).__init__(width=side,
                                  height=side,
                                  background=Color("transparent"))
    self.format = 'PNG'

  def __iadd__(self, segment):
    cos_start, cos_end = math.cos(segment.As), math.cos(segment.Ae)
    sin_start, sin_end = math.sin(segment.As), math.sin(segment.Ae)
    SiX, SiY = self.midpoint + self.Ri * cos_start, self.midpoint + self.Ri * sin_start
    SoX, SoY = self.midpoint + self.Ro * cos_start, self.midpoint + self.Ro * sin_start
    EiX, EiY = self.midpoint + self.Ri * cos_end,   self.midpoint +  self.Ri * sin_end
    EoX, EoY = self.midpoint + self.Ro * cos_end,   self.midpoint + self.Ro * sin_end
    with Drawing() as draw:
      for key, value in segment.draw_args.items():
        setattr(draw, key, value)
      draw.path_start()
      draw.path_move(to=(SiX, SiY))
      draw.path_elliptic_arc(to=(EiX, EiY),
                             radius=(self.Ri, self.Ri),
                             clockwise=True)
      draw.path_line(to=(EoX, EoY))
      draw.path_elliptic_arc(to=(SoX, SoY),
                             radius=(self.Ro, self.Ro),
                             clockwise=False)
      draw.path_close()
      draw.path_finish()
      draw(self)
    return self

class Segment(object):
  def __init__(self, start=0.0, end=0.0, **kwargs):
    self.As = start
    self.Ae = end
    self.draw_args = kwargs

if __name__ == '__main__':
  from wand.display import display
  ring  = Annulus(20, 40)
  ring += Segment(start=0,
                  end=math.pi/2,
                  fill_color=Color("yellow"))
  ring += Segment(start=math.pi/2,
                  end=math.pi,
                  fill_color=Color("pink"),
                  stroke_color=Color("magenta"),
                  stroke_width=1)
  ring += Segment(start=math.pi,
                  end=0,
                  fill_color=Color("lime"),
                  stroke_color=Color("orange"),
                  stroke_width=4)
  display(ring)

【讨论】：

【解决方案2】：

我对@987654325@ 知之甚少，但我认为它很可能符合这里的要求 - 我的命令可能很粗糙，但它们看起来非常清晰有效。比我聪明的人也许可以改进它们！

无论如何，这是我想出的脚本：

set xrange [-1:1]
set yrange [-1:1]
set angles degrees
set size ratio -1
# r1 = annulus outer radius, r2 = annulus inner radius
r1=1.0
r2=0.8
unset border; unset tics; unset key; unset raxis
set terminal png size 1000,1000
set output 'output.png'
set style fill solid noborder
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [0:60]    fillcolor rgb 'red'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [60:160]  fillcolor rgb 'green'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [160:360] fillcolor rgb 'blue'

# Splat a white circle on top to conceal central area
set object circle at first 0,0 front size r2 fillcolor rgb 'white'

plot -10 notitle

结果如下：

因此，如果您将上述脚本保存为annulus.cmd，您将运行它并使用命令创建文件output.png

gnuplot annulus.cmd

显然，脚本的核心是从 set object circle 开始的 3 行代码，每行代码都创建了一个不同颜色的单独环形段，具有不同的开始和结束角度集。

闲逛和改变一些东西会得到这个：

set xrange [-1:1]
set yrange [-1:1]
set angles degrees
set size ratio -1
# r1 = annulus outer radius, r2 = annulus inner radius
r1=1.0
r2=0.4
unset border; unset tics; unset key; unset raxis
set terminal png size 1000,1000
set output 'output.png'
set style fill solid noborder
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [0:60]    fillcolor rgb 'red'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [60:120]  fillcolor rgb 'green'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [120:180] fillcolor rgb 'blue'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [180:240] fillcolor rgb 'yellow'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [240:300] fillcolor rgb 'black'
set object circle at first 0,0 front size r1 arc [300:360] fillcolor rgb 'magenta'

# Splat a white circle on top to conceal central area
set object circle at first 0,0 front size r2 fillcolor rgb 'white'

plot -10 notitle

【讨论】：

【解决方案3】：

由于我更擅长直线思考而不是圆圈思考，所以我想我会再尝试一次，完全不同的方式......

首先，将我们的圆环画成这样的直线：

convert -size 45x40 xc:red xc:lime -size 270x40 xc:blue +append line.png

我偷偷地将线段的长度加起来为 360，因此每度有一个像素 - 我的简单大脑可以应付 :-) 所以，红色有 45 px（度），45 px （度）的石灰和 270 像素（度）的蓝色，它们都与+append 一起附加以形成线条。请注意，第一个 -size 45x40 设置会一直持续到后来更改，因此在我将其更改为准备应用于蓝色之前，它适用于红色和石灰线段。

现在我们将这条线绕一个圆弯曲，如下所示：

convert line.png -virtual-pixel White -distort arc 360 result.png

当你习惯了这个概念后，你也可以一次性完成，就像这样：

convert -size 60x40 xc:red xc:lime xc:blue xc:cyan xc:magenta xc:black +append -virtual-pixel White -distort arc 360 result.png

您可以像这样为环段添加灰色边框：

convert -size 600x400 xc:red xc:lime xc:blue xc:cyan xc:magenta xc:black -bordercolor "rgb(180,180,180)" -border 20 +append -virtual-pixel White -distort arc 360 result.png

如果您想要透明背景上的所有内容，请将上面的所有white 更改为none。

【讨论】：