Мишень

class Aim
{
    //Параметры графика
 
    public float R { get; private set; }
    public float A { get; private set; }
 
    public float B { get; private set; }
 
    //Правая закрашенная область
    private readonly GraphicsPath _rightRegion;
    //Левая закрашенная область
    private readonly GraphicsPath _leftRegion;
    //Вершины прямоугольника, ограничивающего окружность
    private readonly PointF[] _circle;
    //Вершины прямоугольника
    private readonly PointF[] _rect;
 
    public Aim(float r, float a, float b)
    {
        B = b;
        A = a;
        R = r;
        _circle = new[]
                    {
                    new PointF(-R,-R),
                    new PointF(R,-R),
                    new PointF(R,R),
                    new PointF(-R,R),
                };
        _rect = new[]
                {
                new PointF(-A,-B),
                new PointF(A,-B),
                new PointF(A,B),
                new PointF(-A,B),
            };
        _rightRegion = GetRightRegion();
        _leftRegion = GetLeftRegion();
    }
 
    public GraphicsPath RightRegion
    {
        get
        {
            return _rightRegion;
        }
    }
 
    public GraphicsPath LeftRegion
    {
        get
        {
            return _leftRegion;
        }
    }
 
    public PointF[] Circle
    {
        get
        {
            return _circle;
        }
    }
 
    public PointF[] Rect
    {
        get
        {
            return _rect;
        }
    }
 
    private GraphicsPath GetRightRegion()
    {
        var gp = new GraphicsPath();
        var angle = (float)(Math.Asin(B / R) * 180 / Math.PI);
        gp.AddArc(RectangleF.FromLTRB(_circle[0].X, _circle[0].Y, _circle[1].X, _circle[2].Y), -angle, angle);
        gp.AddLine(R, 0, A, 0);
        gp.AddLine(A, 0, A, -B);
        gp.CloseAllFigures();
        return gp;
    }
 
    private GraphicsPath GetLeftRegion()
    {
        var gp = new GraphicsPath();
        var angle = (float)(Math.Asin(B / R) * 180 / Math.PI);
        gp.AddArc(RectangleF.FromLTRB(_circle[0].X, _circle[0].Y, _circle[1].X, _circle[2].Y), 180 - angle, angle);
        gp.AddLine(-R, 0, 0, 0);
        gp.AddLine(0, 0, 0, B);
        gp.CloseAllFigures();
        return gp;
    }
}

public partial class MainForm : Form
{
    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
        //Принудительное обновление параметров
        Nud_ValueChanged(null, new EventArgs());
        //Пересчёт при перерисовке
        panel1.Resize += (_, __) => Nud_ValueChanged(null, new EventArgs());
    }
 
    private Aim _aim;
    private float _scale = 1;
    private readonly float _sq2 = (float)Math.Sqrt(2);
 
    private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
    {
        var w = panel1.ClientSize.Width / 2f;
        var h = panel1.ClientSize.Height / 2f;
        e.Graphics.SmoothingMode = SmoothingMode.HighQuality;
        e.Graphics.TranslateTransform(w, h);
 
        //Масштабирование графика
        using (var m = new Matrix())
        {
            m.Scale(_scale, _scale);
            _aim.RightRegion.Transform(m);
            _aim.LeftRegion.Transform(m);
            m.TransformPoints(_aim.Rect);
            m.TransformPoints(_aim.Circle);
        }
        //Заливка областей
        e.Graphics.FillPath(Brushes.GreenYellow, _aim.RightRegion);
        e.Graphics.FillPath(Brushes.GreenYellow, _aim.LeftRegion);
        //Прямоугольник
        e.Graphics.DrawPolygon(Pens.Red, _aim.Rect);
        //Окружность
        e.Graphics.DrawEllipse(Pens.Blue, RectangleF.FromLTRB(_aim.Circle[0].X, _aim.Circle[0].Y, _aim.Circle[1].X, _aim.Circle[2].Y));
        //Ось X со стрелкой
        var arrow = GetArrow(0, 0, w, 0);
        e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, -w, 0, w, 0);
        e.Graphics.DrawLines(Pens.Black, arrow);
        //Ось Y со стрелкой
        arrow = GetArrow(0, 0, 0, -h);
        e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, 0, -h, 0, h);
        e.Graphics.DrawLines(Pens.Black, arrow);
        //Надписи
        DrawText("X", new PointF(w - 15, 5), e.Graphics);
        DrawText("Y", new PointF(-15, -h), e.Graphics);
        DrawText(string.Format("-{0}",_aim.A), new PointF(-_aim.A * _scale, -15), e.Graphics);
        DrawText(string.Format("{0}", _aim.A), new PointF(_aim.A * _scale, -15), e.Graphics);
        DrawText(string.Format("{0}", _aim.B), new PointF(-15, -_aim.B * _scale), e.Graphics);
        DrawText(string.Format("-{0}", _aim.B), new PointF(-15, _aim.B * _scale), e.Graphics);
        var pt = new PointF(-_aim.R * _scale / _sq2, -_aim.R * _scale / _sq2);
        e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, 0, 0, pt.X, pt.Y);
        e.Graphics.DrawLines(Pens.Black, GetArrow(0, 0, pt.X, pt.Y));
        DrawText(string.Format("{0}", _aim.R), new PointF(pt.X - 15, pt.Y - 15), e.Graphics);
 
    }
 
    private void DrawText(string s, PointF point, Graphics g)
    {
        g.DrawString(s, Font, Brushes.Black, point);
    }
 
    private void Nud_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
    {
        var maxValue = Math.Max(Math.Max(rNud.Value, aNud.Value), bNud.Value);
        var minSize = Math.Min(panel1.ClientSize.Width, panel1.ClientSize.Height) * 0.95m;
        _scale = (float)(minSize / maxValue) / 2;
        _aim = new Aim((float)rNud.Value, (float)aNud.Value, (float)bNud.Value);
        panel1.Invalidate();
    }
 
    private static PointF[] GetArrow(float x1, float y1, float x2, float y2, float len = 10, float width = 4)
    {
        PointF[] result = new PointF[3];
        //направляющий вектор отрезка
        var n = new PointF(x2 - x1, y2 - y1);
        //Длина отрезка
        var l = (float)Math.Sqrt(n.X * n.X + n.Y * n.Y);
        //Единичный вектор
        var v1 = new PointF(n.X / l, n.Y / l);
        //Длина стрелки
        n.X = x2 - v1.X * len;
        n.Y = y2 - v1.Y * len;
        result[0] = new PointF(n.X + v1.Y * width, n.Y - v1.X * width);
        result[1] = new PointF(x2, y2);
        result[2] = new PointF(n.X - v1.Y * width, n.Y + v1.X * width);
        return result;
    }
}