如何使用CImg在同一图中绘制多阶第一类贝塞尔函数曲线

完全支持多曲线同图绘制需求，CImg内置的display_graph()接口原生适配多通道数据的绘图逻辑，每个数据通道会被识别为一条独立曲线，自动分配区分色、生成坐标轴适配与图例，完全匹配你预期的多曲线展示效果。

核心实现逻辑 #

你当前的代码仅生成了1通道的CImg对象存储单条贝塞尔曲线，只要做几处调整即可实现多曲线绘制：

• 将单通道CImg替换为通道数等于待绘制贝塞尔阶数数量的多通道CImg对象
• 循环计算每个阶数的贝塞尔函数采样值，填充到对应通道的数组中
• 调用display_graph()时传入对应每条曲线的图例标签即可

修改后参考代码 #

#include "libs/CImg-master/CImg.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <boost/math/special_functions/bessel.hpp>

using namespace cimg_library;
using namespace std;

int main(int argc, char** const argv)
{
    cimg_usage("Simple plotter of mathematical formulas");
    const char *const plot_title = cimg_option("-t", "First kind Bessel Function", "Plot title");
    const float x0 = cimg_option("-x0", -5.0f, "Minimal X-value");
    const float x1 = cimg_option("-x1", 5.0f, "Maximal X-value");
    const int resolution = cimg_option("-r", 5000, "Plot resolution");
    const unsigned int nresolution = resolution>1 ? resolution : 5000;
    const unsigned int plot_type = cimg_option("-p", 1, "Plot type");
    const unsigned int vertex_type = cimg_option("-v", 0, "Vertex type"); // 设为0仅显示平滑曲线，无顶点标记
    // 自定义待绘制的贝塞尔阶数列表，可按需扩展
    const vector<int> bessel_orders = {0, 1, 2, 3};
    const unsigned int curve_count = bessel_orders.size();
    const unsigned int r = nresolution - 1;

    // 创建多通道绘图数据，通道数与待绘制曲线数量一致
    CImg<double> values(1, nresolution, 1, curve_count, 0);
    // 为每条曲线生成采样数据
    for (unsigned int curve_idx = 0; curve_idx < curve_count; ++curve_idx)
    {
        int current_order = bessel_orders[curve_idx];
        for (int i1 = 0; i1 < resolution; ++i1)
        {
            double xtime = x0 + i1*(x1 - x0) / r;
            values(0, i1, 0, curve_idx) = boost::math::cyl_bessel_j<int, double>(current_order, xtime);
        }
    }

    // 生成每条曲线对应的图例标签
    vector<string> label_strs;
    for (int order : bessel_orders)
    {
        label_strs.push_back("Order " + to_string(order));
    }
    // 转换为CImg接口要求的字符串指针格式
    vector<const char*> labels;
    for (auto& str : label_strs)
    {
        labels.push_back(str.c_str());
    }

    // 调用绘图接口，自动适配坐标轴、配色与图例
    values.display_graph(plot_title, plot_type, vertex_type, "X Axis", x0, x1, "Y Axis", labels.data());
}

额外说明 #

• CImg会自动根据通道数量分配高区分度的曲线配色，无需手动指定颜色
• 坐标轴Y轴范围会自动适配所有曲线的最大值、最小值，不需要手动计算边界
• 如果不需要显示图例，直接省略最后传入的labels.data()参数即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Protoss_Sine