如何用C++单遍绘制向图像中心逐层缩小的交替矩形图案？

需要用C++复现中心向外交替颜色的矩形环图案（从中心开始，每一圈矩形条纹交替使用两种颜色）。现有代码生成的图案不完整，要求必须单遍绘制，不能叠加或覆盖像素。

现有代码 #

void alternating_rectangles(fstream& image_out, int width, int height, int rectangle_width, color first_color, color second_color) {
    int center_x = width / 2;
    int center_y = height / 2;
    
    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            int x_dist = abs(center_x - x);
            int y_dist = abs(center_y - y);
            
            bool is_first_color = (x_dist / rectangle_width) == (y_dist / rectangle_width) && (x_dist / rectangle_width) % 2 == 0;
            color pixel_color = is_start_color ? first_color : second_color;
            write_pixel(image_out, pixel_color);
        }
    }
}

注：已具备write_pixel函数可将像素写入ppm文件，图像的打开/关闭由调用方处理；width/height为图像尺寸，rectangle_width为单条矩形条纹的厚度。

当前代码仅在对角线区域生成了正确颜色，其余区域未正确着色，图案不完整。

原代码的核心错误在于判断逻辑：仅当x_dist和y_dist除以条纹厚度的结果相等时才应用first_color，这只覆盖了对角线附近的小范围区域。目标图案需要的是取x、y方向距离中心的最大条纹层数，再通过奇偶性判断颜色。

修正后的代码 #

void alternating_rectangles(fstream& image_out, int width, int height, int rectangle_width, color first_color, color second_color) {
    int center_x = width / 2;
    int center_y = height / 2;
    
    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            int x_dist = abs(center_x - x);
            int y_dist = abs(center_y - y);
            
            // 计算x、y方向分别处于第几层矩形环
            int x_level = x_dist / rectangle_width;
            int y_level = y_dist / rectangle_width;
            // 取最大层数作为当前像素所在的环层级
            int max_level = max(x_level, y_level);
            
            // 根据层级奇偶性选择颜色
            color pixel_color = (max_level % 2 == 0) ? first_color : second_color;
            write_pixel(image_out, pixel_color);
        }
    }
}

逻辑说明 #

• max_level代表当前像素所在的矩形环层数：中心区域（距离中心小于1个条纹宽度）为第0层，向外依次是第1层、第2层……
• 通过判断层数的奇偶性，实现整层矩形环的交替着色，能覆盖整个图像区域，生成完整的交替矩形环图案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tony