如何在Core Graphics中于任意两点间绘制完美半圆？

要实现这个需求，我们需要利用Core Graphics的addArc(center:radius:startAngle:endAngle:clockwise:)方法，核心是通过两点计算出半圆的圆心、半径，再结合指定的绘制方向确定角度参数。以下是针对你给出的示例点（CGPoint(x: 8, y: 92)和CGPoint(x: 28, y: 66)）顺时针绘制半圆的完整参数推导和代码实现：

1. 核心前提 #

完美半圆的两个端点必须是直径的两端，因此我们可以基于这个特性推导所有参数：

2. 参数计算与代码实现 #

let p1 = CGPoint(x: 8, y: 92)
let p2 = CGPoint(x: 28, y: 66)
// 假设你已经获取了CGContext实例，比如在draw(_ rect: CGRect)方法中
guard let context = UIGraphicsGetCurrentContext() else { return }

// 步骤1：计算半圆的圆心（两点连线的中点）
let center = CGPoint(x: (p1.x + p2.x) / 2, y: (p1.y + p2.y) / 2)
// 示例中计算结果：CGPoint(x: 18, y: 79)

// 步骤2：计算半圆的半径（两点距离的一半）
let dx = p2.x - p1.x
let dy = p2.y - p1.y
let radius = sqrt(dx * dx + dy * dy) / 2
// 示例中计算结果：≈16.4（精确值为√1076/2）

// 步骤3：计算起始角度（圆心指向p1的向量对应的角度）
// Core Graphics中角度以x轴正方向为0，逆时针为正，使用atan2(y, x)计算
let startAngle = atan2(p1.y - center.y, p1.x - center.x)
// 示例中计算结果：≈2.268弧度（约130°）

// 步骤4：计算结束角度（顺时针绘制半圆，角度跨度为π弧度，顺时针角度递减）
let endAngle = startAngle - .pi
// 示例中计算结果：≈-0.873弧度（约-50°，与p2对应的角度几乎一致，误差源于浮点计算）

// 步骤5：调用addArc绘制顺时针半圆
context.addArc(center: center, radius: radius, startAngle: startAngle, endAngle: endAngle, clockwise: true)

// 可选：绘制路径（比如描边）
context.setStrokeColor(UIColor.black.cgColor)
context.setLineWidth(2)
context.strokePath()

3. 参数解释 #

• center：半圆的圆心，由两个端点的中点得出——因为完美半圆的端点是直径两端，中点必然是圆心。
• radius：直径长度的一半，通过两点间的直线距离公式计算后除以2得到。
• startAngle：以圆心为原点，指向第一个端点（p1）的向量角度，atan2(y, x)中的y是p1与圆心的纵向差值，x是横向差值，符合Core Graphics的角度规则。
• endAngle：因为要绘制半圆，角度跨度固定为π弧度（180°）；顺时针绘制时，Core Graphics的角度是递减的，因此用起始角度减去π即可。
• clockwise：设为true，明确指定绘制方向为顺时针。

4. 切换绘制方向 #

如果需要绘制逆时针方向的半圆，只需调整两个参数：

// 逆时针绘制时，结束角度为起始角度加上π弧度
let endAngle = startAngle + .pi
// 同时将clockwise设为false
context.addArc(center: center, radius: radius, startAngle: startAngle, endAngle: endAngle, clockwise: false)

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