Qt編寫自定義控件63-水波效果

時間  2019-11-06
標籤 編寫 自定義 控件 水波 效果 简体版
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1、前言

幾年前就一直考慮過寫這個控件了，在9年前用C#的時候，就看到過別人用C#寫了個水波效果的控件，挺好玩的，當時看了下代碼用的二維數組來存儲變換的圖像像素數據，自從學了Qt之後，有過幾回想要用Qt寫一個版本，當時功力尚淺，嘗試過了沒寫成功，我記得還有個用匯編寫的dll提供調用，那個效率賊高，用CPU繪製的話效率相對來講低不少。前陣子一個好友-離心泵(QQ:33522)恰巧寫了個，我在他的基礎上改進了一些功能，增長了一些接口設置，好比提供參數能夠控制水波的消失速度，擴散的速度，水波的面積大小以及水波的深度等。linux

2、實現的功能

  • 1:可設置顯示的圖像
  • 2:可設置衰減係數,控制消失速度,值越小水波消失越快
  • 3:可設置折射係數,控制擴散速度,值越大水波擴散越快
  • 4:可設置石頭大小,控制水波面積,值越大水波面積越大
  • 5:可設置石頭重量,控制水波深度,值越大水波深度越浪
  • 6:目前採用的是cpu運算和繪製,圖片越小越流暢

3、效果圖

4、頭文件代碼

#ifndef WAVEWATER_H
#define WAVEWATER_H

/**
 * 水波效果控件 做者:離心泵(QQ:33522) 整理:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2019-10-03
 * 1:可設置顯示的圖像
 * 2:可設置衰減係數,控制消失速度,值越小水波消失越快
 * 3:可設置折射係數,控制擴散速度,值越大水波擴散越快
 * 4:可設置石頭大小,控制水波面積,值越大水波面積越大
 * 5:可設置石頭重量,控制水波深度,值越大水波深度越浪
 * 6:目前採用的是cpu運算和繪製,圖片越小越流暢
 */

#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;            //波能衰減係數
    int refractive;         //波能折射係數
    int stoneSize;          //石頭大小
    int stoneWeight;        //石頭重量
    QPixmap image;          //渲染圖片

    QImage imageRender;     //渲染像素圖片
    QImage imageOrigin;     //渲染源
    QPixmap pixmap;         //渲染圖片

    int imageWidth;         //圖片寬度
    int imageHeight;        //圖片高度
    int **waveBuffer1;      //波能緩衝區1
    int **waveBuffer2;      //波能緩衝區2

    bool isStoped;          //水波是否結束波動
    bool isPressed;         //鼠標是否按下
    QPoint lastPoint;       //鼠標按下出的座標
    QTimer *timer;          //定時器繪製

private slots:
    //執行計算位圖進行繪製
    void drawImage();
    //水波步進擴散
    void waveSpread();
    //渲染水波位圖
    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:
    //設置衰減率係數
    void setDamping(int damping);
    //設置折射率係數
    void setRefractive(int refractive);
    //設置石頭大小
    void setStoneSize(int stoneSize);
    //設置石頭重量
    void setStoneWeight(int stoneWeight);
    //設置背景圖片
    void setImage(const QPixmap &pixmap);
};

#endif // WAVEWATER_H

5、核心代碼

void WaveWater::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    if(image.isNull()) {
        return;
    }

    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::SmoothPixmapTransform);

    //若是中止階段則繪製原圖,不然繪製渲染圖
    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;
    // 波能漸變
    for(int h = 1; h < imageHeight - 1; h++) {
        for(int w = 1; w < imageWidth - 1; w++) {
            //波能擴散
            waveBuffer2[w][h] = ((waveBuffer1[w - 1][h] + waveBuffer1[w + 1][h] + waveBuffer1[w][h - 1] + waveBuffer1[w][ h + 1]) >> 1) - waveBuffer2[w][h];
            //波能衰減
            waveBuffer2[w][h] -= (waveBuffer2[w][h] >> damping);
            //判斷波動釋放結束
            if(waveBuffer1[w][h] - waveBuffer2[w][h]) {
                counter++;
            }
        }
    }

    //交換緩衝區
    int **temp = waveBuffer1;
    waveBuffer1 = waveBuffer2;
    waveBuffer2 = temp;

    //設置釋放完成
    isStoped = counter ? false : true;
}

void WaveWater::waveRender()
{
    //先改變波紋振幅
    waveSpread();
    if(isStoped) {
        return;
    }

    int offsetX = 0;
    int offsetY = 0;

    //掃描位圖
    for(int y = 1; y < imageHeight - 1; y++) {
        for(int x = 1; x < imageWidth - 1; x++) {
            //根據波幅計算位圖數據偏移值,渲染點(x,y)對應原始圖片(offsetX,offsetY)
            offsetX = x + ((waveBuffer1[x - 1][y] - waveBuffer1[x + 1][y]) >> refractive);
            offsetY = y + ((waveBuffer1[x][y - 1] - waveBuffer1[x][y + 1]) >> refractive);
            //複製象素
            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;

            //控制範圍,不能超出圖片
            if(posX < 0 || posX >= imageWidth || posY < 0 || posY >= imageHeight) {
                continue;
            }

            //點(w,h)在一個圓形區域內,初始化波能緩衝區1
            if(h * h + w * w <= stoneSize * stoneSize) {
                waveBuffer1[posX][posY] = -stoneWeight;
            }
        }
    }
}

6、控件介紹

  1. 超過160個精美控件，涵蓋了各類儀表盤、進度條、進度球、指南針、曲線圖、標尺、溫度計、導航條、導航欄，flatui、高亮按鈕、滑動選擇器、農曆等。遠超qwt集成的控件數量。
  2. 每一個類均可以獨立成一個單獨的控件，零耦合，每一個控件一個頭文件和一個實現文件，不依賴其餘文件，方便單個控件以源碼形式集成到項目中，較少代碼量。qwt的控件類環環相扣，高度耦合，想要使用其中一個控件，必須包含全部的代碼。
  3. 所有純Qt編寫，QWidget+QPainter繪製，支持Qt4.6到Qt5.13的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等編譯器，支持任意操做系統好比windows+linux+mac+嵌入式linux等，不亂碼，可直接集成到Qt Creator中，和自帶的控件同樣使用，大部分效果只要設置幾個屬性便可，極爲方便。
  4. 每一個控件都有一個對應的單獨的包含該控件源碼的DEMO，方便參考使用。同時還提供一個全部控件使用的集成的DEMO。
  5. 每一個控件的源代碼都有詳細中文註釋，都按照統一設計規範編寫，方便學習自定義控件的編寫。
  6. 每一個控件默認配色和demo對應的配色都很是精美。
  7. 超過130個可見控件，6個不可見控件。
  8. 部分控件提供多種樣式風格選擇，多種指示器樣式選擇。
  9. 全部控件自適應窗體拉伸變化。
  10. 集成自定義控件屬性設計器，支持拖曳設計，所見即所得，支持導入導出xml格式。
  11. 自帶activex控件demo，全部控件能夠直接運行在ie瀏覽器中。
  12. 集成fontawesome圖形字體+阿里巴巴iconfont收藏的幾百個圖形字體，享受圖形字體帶來的樂趣。
  13. 全部控件最後生成一個動態庫文件(dll或者so等)，能夠直接集成到qtcreator中拖曳設計使用。
  14. 目前已經有qml版本，後期會考慮出pyqt版本，若是用戶需求量很大的話。
  15. 自定義控件插件開放動態庫使用（永久免費），無任何後門和限制，請放心使用。
  16. 目前已提供32個版本的dll，其中qt_5_7_0_mingw530_32這個版本會一直保證最新的完整的。
  17. 不按期增長控件和完善控件，不按期更新SDK，歡迎各位提出建議，謝謝！
  18. Qt入門書籍推薦霍亞飛的《Qt Creator快速入門》《Qt5編程入門》，Qt進階書籍推薦官方的《C++ GUI Qt4編程》。
  19. 強烈推薦程序員自我修養和規劃系列書《大話程序員》《程序員的成長課》《解憂程序員》，受益不淺，受益終生！
  20. SDK地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QUCSDK https://github.com/feiyangqingyun/qucsdk
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