圆弧插补【C#】

圆弧：

圆弧插补方法可以通过提供圆弧的起点、终点和半径来画弧。下面是一个用C#实现的圆弧插补方法的示例代码：
 
```
public void DrawArc(Point startPoint, Point endPoint, int radius, bool isClockwise)
{
    // 计算圆心坐标
    int centerX = (startPoint.X + endPoint.X) / 2;
    int centerY = (startPoint.Y + endPoint.Y) / 2;
    double distance = Math.Sqrt(Math.Pow(endPoint.X - startPoint.X, 2) + Math.Pow(endPoint.Y - startPoint.Y, 2));
    double halfChord = Math.Sqrt(Math.Pow(radius, 2) - Math.Pow(distance / 2, 2));
    double angle = Math.Atan2(endPoint.Y - startPoint.Y, endPoint.X - startPoint.X);
    if (isClockwise)
    {
        angle += Math.PI / 2;
    }
    else
    {
        angle -= Math.PI / 2;
    }
    int circleX = (int)(centerX + halfChord * Math.Cos(angle));
    int circleY = (int)(centerY + halfChord * Math.Sin(angle));
 
    // 计算外接矩形
    int left = centerX - radius;
    int top = centerY - radius;
    int right = centerX + radius;
    int bottom = centerY + radius;
 
    // 绘制圆弧
    GraphicsPath path = new GraphicsPath();
    path.AddArc(left, top, radius * 2, radius * 2, (float)Math.Atan2(startPoint.Y - circleY, startPoint.X - circleX) * 180 / (float)Math.PI, (float)Math.Atan2(endPoint.Y - circleY, endPoint.X - circleX) * 180 / (float)Math.PI - (float)Math.Atan2(startPoint.Y - circleY, startPoint.X - circleX) * 180 / (float)Math.PI);
    Graphics g = this.CreateGraphics();
    g.DrawPath(new Pen(Color.Black), path);
}
```
 
这个方法接受起点、终点和半径作为参数，并且可以指定是顺时针还是逆时针画弧。它首先计算出圆心坐标，然后根据起点、终点和半径计算出外接矩形。最后使用GraphicsPath类的AddArc方法绘制圆弧。
 

圆弧插补：

使用C#编写CNC圆弧插补方法可以实现高效的运动控制。下面是一个简单的C#圆弧插补方法的示例代码：
 
```
public void ArcInterpolation(double x, double y, double i, double j, bool clockwise)
{
    double radius = Math.Sqrt(Math.Pow(i, 2) + Math.Pow(j, 2));
    double centerX = x + i;
    double centerY = y + j;
    double startAngle = Math.Atan2(-j, -i);
    double endAngle = Math.Atan2(y - centerY, x - centerX);
    if (clockwise)
    {
        if (startAngle < endAngle)
        {
            startAngle += 2 * Math.PI;
        }
    }
    else
    {
        if (startAngle > endAngle)
        {
            endAngle += 2 * Math.PI;
        }
    }
    double angle = endAngle - startAngle;
    double step = angle / 100;
    for (int k = 0; k < 100; k++)
    {
        double currentAngle = startAngle + k * step;
        double currentX = centerX + radius * Math.Cos(currentAngle);
        double currentY = centerY + radius * Math.Sin(currentAngle);
        //将当前坐标发送给CNC控制器
    }
}
```
 
这个方法接受四个参数：起点坐标(x, y)和圆心相对于起点的偏移量(i, j)，以及一个布尔值，表示圆弧是顺时针还是逆时针方向。方法首先计算圆弧的半径和圆心坐标，然后计算起点和终点的角度，并根据顺时针或逆时针方向调整角度。最后，方法使用100个步骤计算圆弧上的每个点，并将每个点的坐标发送给CNC控制器。
 

直线插补：

直线插补是数控机床中常用的一种插补方式，可以实现直线和圆弧的插补。下面是一个用C#实现直线插补的简单示例：
 
```csharp
public class LinearInterpolation
{
    public static List Interpolate(PointF start, PointF end, float step)
    {
        List points = new List();
        float dx = end.X - start.X;
        float dy = end.Y - start.Y;
        float distance = (float)Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);
        int steps = (int)Math.Ceiling(distance / step);
        float xIncrement = dx / steps;
        float yIncrement = dy / steps;
        float x = start.X;
        float y = start.Y;
        for (int i = 0; i < steps; i++)
        {
            points.Add(new PointF(x, y));
            x += xIncrement;
            y += yIncrement;
        }
        return points;
    }
}
```
 
这个示例中，我们定义了一个`LinearInterpolation`类，其中包含一个静态方法`Interpolate`，该方法接受起点、终点和步长三个参数，并返回一个包含所有插值点的列表。在方法中，我们首先计算出起点和终点之间的距离，然后根据步长计算出需要插值的点数。接着，我们计算出每个点的坐标增量，然后循环计算每个插值点的坐标，并将其添加到列表中。最后，我们返回包含所有插值点的列表。
 

直线插补：

public void LinearInterpolation(double startX, double startY, double endX, double endY, double feedRate)
{
    double deltaX = endX - startX;    double deltaY = endY - startY;
    double distance = Math.Sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY);
    double stepX = deltaX / distance;
    double stepY = deltaY / distance;
    double currentX = startX;
    double currentY = startY;
    double remainingDistance = distance;
    while (remainingDistance > 0)
    {
        double moveDistance = Math.Min(remainingDistance, feedRate);
        currentX += moveDistance * stepX;
        currentY += moveDistance * stepY;
        //控制执行机构进行相应的运动
        remainingDistance -= moveDistance;
    }
}

直线插补：

public void L直线插补
(double startX, double startY, double endX, double endY, double f进给速率)
{
        // 单轴向剩余距离
    double deltaX = endX - startX;    double deltaY = endY - startY;
        // 平方根节拍       平方根
    double distance = Math.Sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY);
        // 单轴距离占比
    double stepX = deltaX / distance; // x轴单步距离
    double stepY = deltaY / distance;
       //  当前的位置
    double currentX = startX;
    double currentY = startY;
       //  平方根节拍
    double remainingDistance = distance;
//================================================
       //  剩余平方根节拍
    while (remainingDistance > 0)
    {
        //     移动距离        最小步距      平方根距离     进给速率
        double moveDistance = Math.Min(remainingDistance, feedRate);
        //单节拍【单步运动】
        currentX += moveDistance * stepX; // 单步距离
        currentY += moveDistance * stepY;
        //========================================
        //控制执行机构进行相应的运动
        
 
 
        //    剩余节拍数        单步节拍
        remainingDistance -= moveDistance;
    }
}