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问题

我想要绘制一个与 Photoshop 的椭圆工具完全相同的实心圆（精确到像素）。

我不想实现任何抗锯齿，所以我的问题可以被视为循环二进制掩码生成问题。实现相同的圆一开始似乎相当简单，但是，我现在已经实现了 5 种以上不同的圆绘制算法，但没有一个能够完全匹配 Photoshop 的圆生成。

尝试的解决方案

我使用 Python 进行算法编程，使用 numpy 进行数组操作，使用 OpenCV 进行圆形绘制实现/洪水填充，使用 Scikit-Image 进行图像保存功能。我将问题表述为一个函数，该函数在给定图像上绘制给定半径和 x,y 位置的圆，并返回一个在其上绘制圆的新图像。

我已经编程/使用了以下圆形绘制实现：

1. 朴素毕达哥拉斯方法
2. OpenCV 的圈子
3. 布雷森纳姆圆环
4. 算术圈
5. 安德烈斯圈子

测试解决方案

这些算法在两种不同的场景中进行了测试：一个半径为 10 像素的小圆和一个半径为 257 像素的大圆。小圆圈用于比较更明显的视觉差异，而大圆圈用于针对 Photoshop 中生成的相同半径的圆计算误差度量。

以下是这些测试的结果：

小圆圈测试

上述六种算法被指示在 40x40px 图像的中心绘制一个 10px 半径的圆。为了便于比较，我将所有结果合并起来。

• 蓝色圆圈是真实的、图形化的圆圈，已缩放以适合 20 像素的直径。

大圆圈测试

上述六种算法被指示在 2370x1770px 图像的中心绘制一个 257px 半径的圆。将每个算法生成的圆从 Photoshop 中绘制的 257 像素半径圆中减去，以获得差值。

作为参考，在 Photoshop 中生成的圆如下：

朴素毕达哥拉斯学派：

• 像素差异：1082
• 差异结果图像：

开放式CV：

• 像素差异：724
• 差异结果图像：

布雷森纳姆:

• 像素差异：251
• 差异结果图像：

中点：

• 像素差异：224
• 差异图像：

算术圈：

本实施例中对参数进行了优化。

• 像素差异（未经优化）： …