Унификация логики построения дуг и секторов Arc/Pie

Уточнена документация и примеры для Arc и Pie. Дуги и сектора теперь всегда строятся по часовой стрелке между нормализованными углами. Исправлены алгоритмы построения: добавлена нормализация углов, корректно обрабатываются полные окружности и малые дуги/сектора, устранена поддержка обратного направления. Исправлены ошибки построения внутренней дуги в Pie. Улучшена предсказуемость и соответствие документации.

Author: Infarh

MathCore.WPF/Shapes/Arc.cs

@@ -60,7 +60,8 @@ static Arc()
     /// <summary>Начальный угол дуги в градусах</summary>
     /// <remarks>
     /// Отсчёт ведётся по часовой стрелке, 0 градусов направлен вправо, 90 градусов вниз
-    /// Дуга рисуется от <see cref="StartAngle"/> к <see cref="StopAngle"/>, знак разности задаёт направление обхода
+    /// Дуга всегда рисуется по часовой стрелке от нормализованного <see cref="StartAngle"/> к нормализованному <see cref="StopAngle"/>
+    /// Для задания больших дуг (более 180°) или дуг против часовой используйте углы вне диапазона [0;360)
     /// </remarks>
     public double StartAngle { get => (double)GetValue(StartAngleProperty); set => SetValue(StartAngleProperty, value); }
 
@@ -74,8 +75,11 @@ static Arc()
 
     /// <summary>Конечный угол дуги в градусах</summary>
     /// <remarks>
-    /// Если разница между <see cref="StartAngle"/> и <see cref="StopAngle"/> по модулю близка к 360 градусам,
-    /// будет отрисована полная окружность вместо дуги
+    /// После нормализации обоих углов к диапазону [0;360) дуга рисуется по часовой стрелке
+    /// Примеры:
+    /// - StartAngle=270, StopAngle=60 → дуга 150° по часовой (270→360→60)
+    /// - StartAngle=60, StopAngle=270 → дуга 210° по часовой (60→270)
+    /// - StartAngle=0, StopAngle=360 → полная окружность (разность исходных углов = 360°)
     /// </remarks>
     public double StopAngle { get => (double)GetValue(StopAngleProperty); set => SetValue(StopAngleProperty, value); }
 
@@ -146,18 +150,23 @@ private static Geometry GetGeometry(Rect rect, double Start, double End, double
         var h = rect.Height;
         if (w == 0 || h == 0) return Geometry.Empty; // Если хотя бы одна из сторон прямоугольника равна нулю, возвращаем пустую геометрию
 
+        // Вычисляем разность исходных углов для определения полной окружности
+        var d_raw_abs = Math.Abs(End - Start);
+
+        // Если длина дуги по модулю близка к полному кругу или превышает его, рисуем полную окружность
+        if (d_raw_abs >= FullCircleDegrees - MinArcDegrees)
+            return new EllipseGeometry(rect);
+
+        // Нормализуем углы к диапазону [0;360)
         var start_angle = NormalizeAngle(Start);
         var end_angle = NormalizeAngle(End);
 
-        var d_raw = end_angle - start_angle;
-        var d_abs = Math.Abs(d_raw);
-
-        // Если длина дуги по модулю близка к полному кругу, рисуем полную окружность
-        if (d_abs >= FullCircleDegrees - MinArcDegrees)
-            return new EllipseGeometry(rect);
+        // Вычисляем угловое расстояние по часовой стрелке от start_angle до end_angle
+        var delta_clockwise = end_angle - start_angle;
+        if (delta_clockwise < 0) delta_clockwise += FullCircleDegrees; // Приводим к диапазону [0;360)
 
         // Слишком маленькая дуга считается нулевой
-        if (d_abs < MinArcDegrees)
+        if (delta_clockwise < MinArcDegrees)
             return Geometry.Empty;
 
         var p1 = GetPoint(start_angle, Radius, rect); // Вычисляем координаты начальной точки дуги
@@ -170,8 +179,9 @@ private static Geometry GetGeometry(Rect rect, double Start, double End, double
         var radius_y = Math.Max(0, half_height * Radius);
         var arc = new Size(radius_x, radius_y); // Размеры дуги (радиусы эллипса), гарантируем неотрицательность
 
-        var is_large = d_abs > 180; // Определяем, является ли дуга большой (более 180 градусов)
-        var sweep_direction = d_raw >= 0 ? SweepDirection.Clockwise : SweepDirection.Counterclockwise; // Учитываем направление дуги
+        // Дуга всегда рисуется по часовой стрелке между нормализованными углами
+        var is_large = delta_clockwise > 180; // Большая дуга, если угловое расстояние больше 180 градусов
+        var sweep_direction = SweepDirection.Clockwise;
 
         var geometry = new StreamGeometry(); // Создаём потоковую геометрию для описания дуги
         using var context = geometry.Open(); // Открываем контекст для построения фигуры

MathCore.WPF/Shapes/Pie.cs

@@ -17,6 +17,9 @@ public class Pie : Shape
     private const FrameworkPropertyMetadataOptions __DependendPropertyMetadataOptions =
         FrameworkPropertyMetadataOptions.AffectsRender;
 
+    private const double FullCircleDegrees = 360d;
+    private const double MinArcDegrees = 1e-6; // минимальная длина дуги в градусах
+
     static Pie()
     {
         //StretchProperty.OverrideMetadata(typeof(Pie), new FrameworkPropertyMetadata(Stretch.None));
@@ -82,6 +85,10 @@ static Pie()
                 coerceValueCallback: null));
 
     /// <summary>Получает или устанавливает начальный угол сектора в градусах</summary>
+    /// <remarks>
+    /// Отсчёт ведётся по часовой стрелке, 0 градусов направлен вправо, 90 градусов вниз
+    /// Сектор всегда рисуется по часовой стрелке от нормализованного <see cref="StartAngle"/> к нормализованному <see cref="StopAngle"/>
+    /// </remarks>
     public double StartAngle { get => (double)GetValue(StartAngleProperty); set => SetValue(StartAngleProperty, value); }
 
     /// <summary>Определяет зависимое свойство для конечного угла сектора</summary>
@@ -98,6 +105,13 @@ private static void OnStopAngleChanged(DependencyObject o, DependencyPropertyCha
         o.SetValue(AngleProperty, (double)e.NewValue - ((Pie)o).StartAngle);
 
     /// <summary>Получает или устанавливает конечный угол сектора в градусах</summary>
+    /// <remarks>
+    /// После нормализации обоих углов к диапазону [0;360) сектор рисуется по часовой стрелке
+    /// Примеры:
+    /// - StartAngle=270, StopAngle=60 → сектор 150° по часовой (270→360→60)
+    /// - StartAngle=60, StopAngle=270 → сектор 210° по часовой (60→270)
+    /// - StartAngle=0, StopAngle=360 → полный круг (разность исходных углов = 360°)
+    /// </remarks>
     public double StopAngle { get => (double)GetValue(StopAngleProperty); set => SetValue(StopAngleProperty, value); }
 
     /// <summary>Определяет зависимое свойство для угла раствора сектора</summary>
@@ -177,7 +191,7 @@ protected override Size ArrangeOverride(Size FinalSize)
         return size;
     }
 
-    /// <summary>Вычисляетсектора на основе заданных параметров</summary>
+    /// <summary>Вычисляет геометрию сектора на основе заданных параметров</summary>
     /// <param name="rect">Прямоугольник ограничивающей области</param>
     /// <param name="start">Начальный угол в градусах</param>
     /// <param name="stop">Конечный угол в градусах</param>
@@ -205,7 +219,7 @@ private Geometry GetGeometry(Rect rect, double start, double stop, double R, dou
         return _Pie;
     }
 
-    /// <summary>Обновляетэллипсов внешнего и внутреннего радиусов</summary>
+    /// <summary>Обновляет геометрию эллипсов внешнего и внутреннего радиусов</summary>
     /// <param name="rect">Прямоугольник ограничивающей области</param>
     /// <param name="R">Внешний радиус</param>
     /// <param name="r">Внутренний радиус</param>
@@ -227,15 +241,7 @@ private void ChangeGeometry(Rect rect, double R, double r, bool aligned)
         _InnerEllipse.RadiusY = h * r;
     }
 
-    //private static Point GetPoint(Point p0, Rect rect, double a, double r, double w, double h)
-    //{
-    //    const double to_rad = Math.PI / 180.0;
-    //    a -= 90;
-    //    a *= to_rad;
-    //    return new Point(p0.X + r * Math.Cos(a) * w / 2, p0.Y + r * Math.Sin(a) * h / 2);
-    //}
-
-    /// <summary>Вычисляетна эллипсе по углу и радиусу</summary>
+    /// <summary>Вычисляет координата точки на эллипсе по углу и радиусу</summary>
     /// <param name="rect">Прямоугольник ограничивающей области</param>
     /// <param name="a">Угол в градусах</param>
     /// <param name="r">Радиус (от 0 до 1)</param>
@@ -251,7 +257,14 @@ private static Point GetPoint(Rect rect, double a, double r)
         return new(x, y);
     }
 
-    /// <summary>Рисует гев контекст потока</summary>
+    /// <summary>Нормализует угол к диапазону [0;360)</summary>
+    private static double NormalizeAngle(double angle)
+    {
+        angle %= FullCircleDegrees;
+        return angle < 0 ? angle + FullCircleDegrees : angle;
+    }
+
+    /// <summary>Рисует геометрию сектора в контекст потока</summary>
     /// <param name="g">Контекст потока геометрии</param>
     /// <param name="rect">Прямоугольник ограничивающей области</param>
     /// <param name="R">Внешний радиус</param>
@@ -269,11 +282,16 @@ private static void DrawGeometry(StreamGeometryContext g, Rect rect, double R, d
         // Вычисляем центральную точку прямоугольника
         var p0 = new Point(0.5 * rect.Width + rect.Left, 0.5 * rect.Height + rect.Top);
 
-        // Нормализуем углы: a - меньший угол, b - больший угол
-        var a = Math.Min(start, stop);
-        var b = Math.Max(start, stop);
-        var d = b - a; // Разница углов (угол раствора сектора)
-        if (d is 0d) return;
+        // Нормализуем углы к диапазону [0;360)
+        var start_angle = NormalizeAngle(start);
+        var stop_angle = NormalizeAngle(stop);
+
+        // Вычисляем угловое расстояние по часовой стрелке от start_angle до stop_angle
+        var delta_clockwise = stop_angle - start_angle;
+        if (delta_clockwise < 0) delta_clockwise += FullCircleDegrees; // Приводим к диапазону [0;360)
+
+        // Слишком маленькая дуга считается нулевой
+        if (delta_clockwise < MinArcDegrees) return;
 
         // Если включено выравнивание, приводим к квадрату по меньшей стороне
         if (aligned)
@@ -283,13 +301,13 @@ private static void DrawGeometry(StreamGeometryContext g, Rect rect, double R, d
         }
 
         // Вычисляем ключевые точки для построения сектора:
-        var in_arc_stop = GetPoint(rect, a, r);     // конечная точка внутренней дуги (начальный угол)
-        var out_arc_start = GetPoint(rect, a, R);   // начальная точка внешней дуги (начальный угол)
-        var out_arc_stop = GetPoint(rect, b, R);    // конечная точка внешней дуги (конечный угол)
-        var in_arc_start = GetPoint(rect, b, r);    // начальная точка внутренней дуги (конечный угол)
+        var out_arc_start = GetPoint(rect, start_angle, R);  // начальная точка внешней дуги
+        var out_arc_stop = GetPoint(rect, stop_angle, R);     // конечная точка внешней дуги
+        var in_arc_start = GetPoint(rect, start_angle, r);   // начальная точка внутренней дуги
+        var in_arc_stop = GetPoint(rect, stop_angle, r);      // конечная точка внутренней дуги
 
         // Определяем тип дуги (большая дуга если угол > 180°)
-        var arc_isout = d > 180.0;
+        var arc_isout = delta_clockwise > 180.0;
 
         // Вычисляем размеры эллипсов для внутренней и внешней дуг
         var in_arc_size = new Size(r * w / 2, r * h / 2);
@@ -304,7 +322,7 @@ private static void DrawGeometry(StreamGeometryContext g, Rect rect, double R, d
         else
         {
             // Начинаем с центра (если r = 0) или с точки на внутренней дуге
-            g.BeginFigure(r is 0d ? p0 : in_arc_stop, true, true);
+            g.BeginFigure(r is 0d ? p0 : in_arc_start, true, true);
             g.LineTo(out_arc_start, true, true); // Линия к началу внешней дуги
         }
 
@@ -314,9 +332,9 @@ private static void DrawGeometry(StreamGeometryContext g, Rect rect, double R, d
         if (r is 0d || line_only) return; // Если внутренний радиус 0 или это линия, завершаем
 
         // Рисуем линию к началу внутренней дуги
-        g.LineTo(in_arc_start, true, true);
+        g.LineTo(in_arc_stop, true, true);
 
         // Рисуем внутреннюю дугу от конечного до начального угла против часовой стрелки
-        g.ArcTo(in_arc_stop, in_arc_size, 0, arc_isout, SweepDirection.Counterclockwise, true, true);
+        g.ArcTo(in_arc_start, in_arc_size, 0, arc_isout, SweepDirection.Counterclockwise, true, true);
     }
 }

Tests/MathCore.WPF.WindowTest/TestWindows8.xaml

@@ -4,43 +4,20 @@
         xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" mc:Ignorable="d"
         xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
         xmlns:vm="clr-namespace:MathCore.WPF.WindowTest.ViewModels"
+        xmlns:sh="clr-namespace:MathCore.WPF.Shapes;assembly=MathCore.WPF"
+        Title="{Binding Title}"
         Width="800" Height="450">
     <Window.Resources>
         <vm:TestWindow8ViewModel x:Key="TestWindow8Model"/>
     </Window.Resources>
+    <Window.DataContext>
+        <!--<Binding Source="{StaticResource TestWindow8Model}"/>-->
+        <StaticResource ResourceKey="TestWindow8Model"/>
+    </Window.DataContext>
     <Grid>
-        <!-- Эксперимент с 3D-графикой -->
-
-        <Viewport3D>
-            <Viewport3D.Camera>
-                <PerspectiveCamera Position="0,0,5" 
-                                   LookDirection="0,0,-1" 
-                                   UpDirection="0,1,0" 
-                                   FieldOfView="60"/>
-            </Viewport3D.Camera>
-            
-            <ModelVisual3D>
-                <ModelVisual3D.Content>
-                    <DirectionalLight Color="White" 
-                                      Direction="-1,-1,-2"/>
-                </ModelVisual3D.Content>
-            </ModelVisual3D>
-
-            <ModelVisual3D>
-                <ModelVisual3D.Content>
-                    <GeometryModel3D>
-                        <GeometryModel3D.Geometry>
-                            <MeshGeometry3D Positions="-1,-1,0 1,-1,0 1,1,0 -1,1,0"
-                                            TriangleIndices="0 1 2 0 2 3"
-                                            TextureCoordinates="0,1 1,1 1,0 0,0"/>
-                        </GeometryModel3D.Geometry>
-                        <GeometryModel3D.Material>
-                            <DiffuseMaterial Brush="LightBlue"/>
-                        </GeometryModel3D.Material>
-                    </GeometryModel3D>
-                </ModelVisual3D.Content>
-            </ModelVisual3D>
-            
-        </Viewport3D>
+        <sh:Arc VerticalAlignment="Top" HorizontalAlignment="Left"
+                Width="200" Height="200" Margin="20"
+                Stroke="Red" StrokeThickness="4"
+                StartAngle="-30" StopAngle="185"/>
     </Grid>
 </Window>