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Qt编写自定义控件63-水波效果

Qt编写自定义控件63-水波效果

作者: feiyangqingyun | 来源:发表于2019-10-08 17:30 被阅读0次

    一、前言

    几年前就一直考虑过写这个控件了,在9年前用C#的时候,就看到过别人用C#写了个水波效果的控件,挺好玩的,当时看了下代码用的二维数组来存储变换的图像像素数据,自从学了Qt以后,有过几次想要用Qt写一个版本,当时功力尚浅,尝试过了没写成功,我记得还有个用汇编写的dll提供调用,那个效率贼高,用CPU绘制的话效率相对来说低很多。前阵子一个好友-离心泵(QQ:33522)恰巧写了个,我在他的基础上改进了一些功能,增加了一些接口设置,比如提供参数可以控制水波的消失速度,扩散的速度,水波的面积大小以及水波的深度等。

    二、实现的功能

    • 1:可设置显示的图像
    • 2:可设置衰减系数,控制消失速度,值越小水波消失越快
    • 3:可设置折射系数,控制扩散速度,值越大水波扩散越快
    • 4:可设置石头大小,控制水波面积,值越大水波面积越大
    • 5:可设置石头重量,控制水波深度,值越大水波深度越浪
    • 6:目前采用的是cpu运算和绘制,图片越小越流畅

    三、效果图

    在这里插入图片描述

    四、头文件代码

    #ifndef WAVEWATER_H
    #define WAVEWATER_H
    
    /**
     * 水波效果控件 作者:离心泵(QQ:33522) 整理:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2019-10-03
     * 1:可设置显示的图像
     * 2:可设置衰减系数,控制消失速度,值越小水波消失越快
     * 3:可设置折射系数,控制扩散速度,值越大水波扩散越快
     * 4:可设置石头大小,控制水波面积,值越大水波面积越大
     * 5:可设置石头重量,控制水波深度,值越大水波深度越浪
     * 6:目前采用的是cpu运算和绘制,图片越小越流畅
     */
    
    #include <QWidget>
    #include <QMap>
    
    #ifdef quc
    #if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
    #include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
    #else
    #include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
    #endif
    
    class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT WaveWater : public QWidget
    #else
    class WaveWater : public QWidget
    #endif
    
    {
        Q_OBJECT
        Q_PROPERTY(int damping READ getDamping WRITE setDamping)
        Q_PROPERTY(int refractive READ getRefractive WRITE setRefractive)
        Q_PROPERTY(int stoneSize READ getStoneSize WRITE setStoneSize)
        Q_PROPERTY(int stoneWeight READ getStoneWeight WRITE setStoneWeight)
        Q_PROPERTY(QPixmap image READ getImage WRITE setImage)
    
    public:
        explicit WaveWater(QWidget *parent = 0);
        ~WaveWater();
    
    protected:
        void mousePressEvent(QMouseEvent *);
        void mouseMoveEvent(QMouseEvent *);
        void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);
        void paintEvent(QPaintEvent *);
    
    private:
        int damping;            //波能衰减系数
        int refractive;         //波能折射系数
        int stoneSize;          //石头大小
        int stoneWeight;        //石头重量
        QPixmap image;          //渲染图片
    
        QImage imageRender;     //渲染像素图片
        QImage imageOrigin;     //渲染源
        QPixmap pixmap;         //渲染图片
    
        int imageWidth;         //图片宽度
        int imageHeight;        //图片高度
        int **waveBuffer1;      //波能缓冲区1
        int **waveBuffer2;      //波能缓冲区2
    
        bool isStoped;          //水波是否结束波动
        bool isPressed;         //鼠标是否按下
        QPoint lastPoint;       //鼠标按下出的坐标
        QTimer *timer;          //定时器绘制
    
    private slots:
        //执行计算位图进行绘制
        void drawImage();
        //水波步进扩散
        void waveSpread();
        //渲染水波位图
        void waveRender();
        //扔石子
        void dropStone(int x, int y, int stoneSize, int stoneWeight);
    
    public:
        int getDamping()        const;
        int getRefractive()     const;
        int getStoneSize()      const;
        int getStoneWeight()    const;
        QPixmap getImage()      const;
    
        QSize sizeHint()        const;
        QSize minimumSizeHint() const;
    
    public Q_SLOTS:
        //设置衰减率系数
        void setDamping(int damping);
        //设置折射率系数
        void setRefractive(int refractive);
        //设置石头大小
        void setStoneSize(int stoneSize);
        //设置石头重量
        void setStoneWeight(int stoneWeight);
        //设置背景图片
        void setImage(const QPixmap &pixmap);
    };
    
    #endif // WAVEWATER_H
    
    
    

    五、核心代码

    void WaveWater::paintEvent(QPaintEvent *)
    {
        if(image.isNull()) {
            return;
        }
    
        QPainter painter(this);
        painter.setRenderHints(QPainter::SmoothPixmapTransform);
    
        //如果停止阶段则绘制原图,否则绘制渲染图
        if (isStoped) {
            painter.drawPixmap(0, 0, image);
        } else {
            painter.drawPixmap(0, 0, pixmap);
        }
    }
    
    void WaveWater::drawImage()
    {
        if(isStoped) {
            timer->stop();
        } else {
            this->waveRender();
            this->update();
        }
    }
    
    void WaveWater::waveSpread()
    {
        quint32 counter = 0;
        // 波能渐变
        for(int h = 1; h < imageHeight - 1; h++) {
            for(int w = 1; w < imageWidth - 1; w++) {
                //波能扩散
                waveBuffer2[w][h] = ((waveBuffer1[w - 1][h] + waveBuffer1[w + 1][h] + waveBuffer1[w][h - 1] + waveBuffer1[w][ h + 1]) >> 1) - waveBuffer2[w][h];
                //波能衰减
                waveBuffer2[w][h] -= (waveBuffer2[w][h] >> damping);
                //判断波动释放结束
                if(waveBuffer1[w][h] - waveBuffer2[w][h]) {
                    counter++;
                }
            }
        }
    
        //交换缓冲区
        int **temp = waveBuffer1;
        waveBuffer1 = waveBuffer2;
        waveBuffer2 = temp;
    
        //设置释放完成
        isStoped = counter ? false : true;
    }
    
    void WaveWater::waveRender()
    {
        //先改变波纹振幅
        waveSpread();
        if(isStoped) {
            return;
        }
    
        int offsetX = 0;
        int offsetY = 0;
    
        //扫描位图
        for(int y = 1; y < imageHeight - 1; y++) {
            for(int x = 1; x < imageWidth - 1; x++) {
                //根据波幅计算位图数据偏移值,渲染点(x,y)对应原始图片(offsetX,offsetY)
                offsetX = x + ((waveBuffer1[x - 1][y] - waveBuffer1[x + 1][y]) >> refractive);
                offsetY = y + ((waveBuffer1[x][y - 1] - waveBuffer1[x][y + 1]) >> refractive);
                //复制象素
                if(0 <= offsetX && offsetX < imageWidth - 1 && 0 <= offsetY && offsetY < imageHeight - 1) {
                    QRgb color = imageOrigin.pixel(offsetX, offsetY);
                    imageRender.setPixel(x, y, color);
                }
            }
        }
    
        pixmap.convertFromImage(imageRender);
    }
    
    void WaveWater::dropStone(int x, int y, int stoneSize, int stoneWeight)
    {
        isStoped = false;
        int posX = 0;
        int posY = 0;
    
        for(int h = -stoneSize; h < stoneSize; h++) {
            for(int w = -stoneSize; w < stoneSize; w++) {
                posX = x + w;
                posY = y + h;
    
                //控制范围,不能超出图片
                if(posX < 0 || posX >= imageWidth || posY < 0 || posY >= imageHeight) {
                    continue;
                }
    
                //点(w,h)在一个圆形区域内,初始化波能缓冲区1
                if(h * h + w * w <= stoneSize * stoneSize) {
                    waveBuffer1[posX][posY] = -stoneWeight;
                }
            }
        }
    }
    
    

    六、控件介绍

    1. 超过160个精美控件,涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏,flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
    2. 每个类都可以独立成一个单独的控件,零耦合,每个控件一个头文件和一个实现文件,不依赖其他文件,方便单个控件以源码形式集成到项目中,较少代码量。qwt的控件类环环相扣,高度耦合,想要使用其中一个控件,必须包含所有的代码。
    3. 全部纯Qt编写,QWidget+QPainter绘制,支持Qt4.6到Qt5.13的任何Qt版本,支持mingw、msvc、gcc等编译器,支持任意操作系统比如windows+linux+mac+嵌入式linux等,不乱码,可直接集成到Qt Creator中,和自带的控件一样使用,大部分效果只要设置几个属性即可,极为方便。
    4. 每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO,方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
    5. 每个控件的源代码都有详细中文注释,都按照统一设计规范编写,方便学习自定义控件的编写。
    6. 每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
    7. 超过130个可见控件,6个不可见控件。
    8. 部分控件提供多种样式风格选择,多种指示器样式选择。
    9. 所有控件自适应窗体拉伸变化。
    10. 集成自定义控件属性设计器,支持拖曳设计,所见即所得,支持导入导出xml格式。
    11. 自带activex控件demo,所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
    12. 集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体,享受图形字体带来的乐趣。
    13. 所有控件最后生成一个动态库文件(dll或者so等),可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。
    14. 目前已经有qml版本,后期会考虑出pyqt版本,如果用户需求量很大的话。
    15. 自定义控件插件开放动态库使用(永久免费),无任何后门和限制,请放心使用。
    16. 目前已提供32个版本的dll,其中qt_5_7_0_mingw530_32这个版本会一直保证最新的完整的。
    17. 不定期增加控件和完善控件,不定期更新SDK,欢迎各位提出建议,谢谢!
    18. Qt入门书籍推荐霍亚飞的《Qt Creator快速入门》《Qt5编程入门》,Qt进阶书籍推荐官方的《C++ GUI Qt4编程》。
    19. 强烈推荐程序员自我修养和规划系列书《大话程序员》《程序员的成长课》《解忧程序员》,受益匪浅,受益终生!
    20. SDK地址:https://gitee.com/feiyangqingyun/QUCSDK https://github.com/feiyangqingyun/qucsdk

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