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探索Processing中绘制多边形的关键坐标转换技巧

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在Processing编程环境中，绘制多边形是一项基础而又实用的技能。然而，要精确地绘制多边形，就需要对坐标转换有一定的理解。本文将探讨在Processing中绘制多边形时的一些关键坐标转换技巧。

1. 坐标系统与坐标转换

Processing使用二维笛卡尔坐标系来表示画布上的位置。在默认情况下，坐标原点（0, 0）位于画布的左上角，x轴向右延伸，y轴向下延伸。当需要将现实世界中的点转换到Processing的画布上时，就需要进行坐标转换。

1.1 屏幕坐标与像素坐标

在Processing中，所有的图形绘制都是基于像素的。这意味着画布上的每个点实际上都是一个像素。屏幕坐标和像素坐标是等价的，因为它们都表示画布上的一个点。

1.2 视口变换

视口变换是指将世界坐标（例如，地图上的经纬度）转换为屏幕坐标的过程。在Processing中，可以通过scale(), translate(), rotate(), pushMatrix() 和 popMatrix() 等函数来实现视口变换。

2. 绘制多边形的关键技巧

2.1 使用beginShape() 和 endShape() 函数

在Processing中，要绘制多边形，首先需要使用 beginShape() 函数开始定义多边形，然后通过一系列的 vertex() 函数来指定多边形的顶点，最后使用 endShape() 函数结束多边形的定义。

beginShape();
vertex(50, 50); // 第一个顶点
vertex(100, 100); // 第二个顶点
vertex(150, 50); // 第三个顶点
endShape(CLOSE); // 闭合多边形

2.2 使用translate() 和 rotate() 函数

为了使多边形相对于画布中心或其他点进行旋转和移动，可以使用 translate() 和 rotate() 函数。

translate(200, 200); // 将坐标原点移动到(200, 200)
rotate(radians(45)); // 将坐标系统旋转45度
beginShape();
vertex(0, 0); // 绘制一个基于新原点的正方形
vertex(50, 0);
vertex(50, 50);
vertex(0, 50);
endShape(CLOSE);

2.3 使用scale() 函数

如果需要调整多边形的大小，可以使用 scale() 函数。

scale(2); // 将多边形的大小放大两倍
beginShape();
vertex(0, 0);
vertex(50, 0);
vertex(50, 50);
vertex(0, 50);
endShape(CLOSE);

3. 实例：绘制旋转的多边形

以下是一个Processing代码示例，它展示了如何使用坐标转换技巧来绘制一个旋转的多边形。

void setup() {
  size(400, 400);
}

void draw() {
  background(255);
  translate(width / 2, height / 2); // 将坐标原点移动到画布中心
  rotate(radians(millis() / 1000.0 * 360)); // 旋转角度随时间变化
  beginShape();
  vertex(-50, -50);
  vertex(50, -50);
  vertex(50, 50);
  vertex(-50, 50);
  endShape(CLOSE);
}

在这个例子中，多边形会围绕画布中心旋转，旋转速度随时间变化。

通过掌握这些坐标转换技巧，你可以在Processing中创建出更加复杂和有趣的图形。记住，实践是提高技能的关键，所以多尝试不同的变换和组合，看看你能够创造出什么奇妙的效果。

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