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Qt编写自定义控件63-水波效果

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来源: 2019-10-8 17:37:51 显示全部楼层 |阅读模式

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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




四、头文件代码
  1. #ifndef WAVEWATER_H
  2. #define WAVEWATER_H

  3. /**
  4. * 水波效果控件 作者:离心泵(QQ:33522) 整理:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2019-10-03
  5. * 1:可设置显示的图像
  6. * 2:可设置衰减系数,控制消失速度,值越小水波消失越快
  7. * 3:可设置折射系数,控制扩散速度,值越大水波扩散越快
  8. * 4:可设置石头大小,控制水波面积,值越大水波面积越大
  9. * 5:可设置石头重量,控制水波深度,值越大水波深度越浪
  10. * 6:目前采用的是cpu运算和绘制,图片越小越流畅
  11. */

  12. #include <QWidget>
  13. #include <QMap>

  14. #ifdef quc
  15. #if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
  16. #include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
  17. #else
  18. #include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
  19. #endif

  20. class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT WaveWater : public QWidget
  21. #else
  22. class WaveWater : public QWidget
  23. #endif

  24. {
  25.     Q_OBJECT
  26.     Q_PROPERTY(int damping READ getDamping WRITE setDamping)
  27.     Q_PROPERTY(int refractive READ getRefractive WRITE setRefractive)
  28.     Q_PROPERTY(int stoneSize READ getStoneSize WRITE setStoneSize)
  29.     Q_PROPERTY(int stoneWeight READ getStoneWeight WRITE setStoneWeight)
  30.     Q_PROPERTY(QPixmap image READ getImage WRITE setImage)

  31. public:
  32.     explicit WaveWater(QWidget *parent = 0);
  33.     ~WaveWater();

  34. protected:
  35.     void mousePressEvent(QMouseEvent *);
  36.     void mouseMoveEvent(QMouseEvent *);
  37.     void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);
  38.     void paintEvent(QPaintEvent *);

  39. private:
  40.     int damping;            //波能衰减系数
  41.     int refractive;         //波能折射系数
  42.     int stoneSize;          //石头大小
  43.     int stoneWeight;        //石头重量
  44.     QPixmap image;          //渲染图片

  45.     QImage imageRender;     //渲染像素图片
  46.     QImage imageOrigin;     //渲染源
  47.     QPixmap pixmap;         //渲染图片

  48.     int        imageWidth;         //图片宽度
  49.     int        imageHeight;        //图片高度
  50.     int **waveBuffer1;      //波能缓冲区1
  51.     int **waveBuffer2;      //波能缓冲区2

  52.     bool isStoped;          //水波是否结束波动
  53.     bool isPressed;         //鼠标是否按下
  54.     QPoint lastPoint;       //鼠标按下出的坐标
  55.     QTimer *timer;          //定时器绘制

  56. private slots:
  57.     //执行计算位图进行绘制
  58.     void drawImage();
  59.     //水波步进扩散
  60.     void waveSpread();
  61.     //渲染水波位图
  62.     void waveRender();
  63.     //扔石子
  64.     void dropStone(int x, int y, int stoneSize, int stoneWeight);

  65. public:
  66.     int getDamping()        const;
  67.     int getRefractive()     const;
  68.     int getStoneSize()      const;
  69.     int getStoneWeight()    const;
  70.     QPixmap getImage()      const;

  71.     QSize sizeHint()        const;
  72.     QSize minimumSizeHint() const;

  73. public Q_SLOTS:
  74.     //设置衰减率系数
  75.     void setDamping(int damping);
  76.     //设置折射率系数
  77.     void setRefractive(int refractive);
  78.     //设置石头大小
  79.     void setStoneSize(int stoneSize);
  80.     //设置石头重量
  81.     void setStoneWeight(int stoneWeight);
  82.     //设置背景图片
  83.     void setImage(const QPixmap &pixmap);
  84. };

  85. #endif // WAVEWATER_H
复制代码


五、核心代码
  1. void WaveWater::paintEvent(QPaintEvent *)
  2. {
  3.     if(image.isNull()) {
  4.         return;
  5.     }

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

  8.     //如果停止阶段则绘制原图,否则绘制渲染图
  9.     if (isStoped) {
  10.         painter.drawPixmap(0, 0, image);
  11.     } else {
  12.         painter.drawPixmap(0, 0, pixmap);
  13.     }
  14. }

  15. void WaveWater::drawImage()
  16. {
  17.     if(isStoped) {
  18.         timer->stop();
  19.     } else {
  20.         this->waveRender();
  21.         this->update();
  22.     }
  23. }

  24. void WaveWater::waveSpread()
  25. {
  26.     quint32 counter = 0;
  27.     // 波能渐变
  28.     for(int h = 1; h < imageHeight - 1; h++) {
  29.         for(int w = 1; w < imageWidth - 1; w++) {
  30.             //波能扩散
  31.             waveBuffer2[w][h] = ((waveBuffer1[w - 1][h] + waveBuffer1[w + 1][h] + waveBuffer1[w][h - 1] + waveBuffer1[w][ h + 1]) >> 1) - waveBuffer2[w][h];
  32.             //波能衰减
  33.             waveBuffer2[w][h] -= (waveBuffer2[w][h] >> damping);
  34.             //判断波动释放结束
  35.             if(waveBuffer1[w][h] - waveBuffer2[w][h]) {
  36.                 counter++;
  37.             }
  38.         }
  39.     }

  40.     //交换缓冲区
  41.     int **temp = waveBuffer1;
  42.     waveBuffer1 = waveBuffer2;
  43.     waveBuffer2 = temp;

  44.     //设置释放完成
  45.     isStoped = counter ? false : true;
  46. }

  47. void WaveWater::waveRender()
  48. {
  49.     //先改变波纹振幅
  50.     waveSpread();
  51.     if(isStoped) {
  52.         return;
  53.     }

  54.     int offsetX = 0;
  55.     int offsetY = 0;

  56.     //扫描位图
  57.     for(int y = 1; y < imageHeight - 1; y++) {
  58.         for(int x = 1; x < imageWidth - 1; x++) {
  59.             //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)
  60.             offsetX = x + ((waveBuffer1[x - 1][y] - waveBuffer1[x + 1][y]) >> refractive);
  61.             offsetY = y + ((waveBuffer1[x][y - 1] - waveBuffer1[x][y + 1]) >> refractive);
  62.             //复制象素
  63.             if(0 <= offsetX && offsetX < imageWidth - 1 && 0 <= offsetY && offsetY < imageHeight - 1) {
  64.                 QRgb color = imageOrigin.pixel(offsetX, offsetY);
  65.                 imageRender.setPixel(x, y, color);
  66.             }
  67.         }
  68.     }

  69.     pixmap.convertFromImage(imageRender);
  70. }

  71. void WaveWater::dropStone(int x, int y, int stoneSize, int stoneWeight)
  72. {
  73.     isStoped = false;
  74.     int posX = 0;
  75.     int posY = 0;

  76.     for(int h = -stoneSize; h < stoneSize; h++) {
  77.         for(int w = -stoneSize; w < stoneSize; w++) {
  78.             posX = x + w;
  79.             posY = y + h;

  80.             //控制范围,不能超出图片
  81.             if(posX < 0 || posX >= imageWidth || posY < 0 || posY >= imageHeight) {
  82.                 continue;
  83.             }

  84.             //点(w,h)在一个圆形区域内,初始化波能缓冲区1
  85.             if(h * h + w * w <= stoneSize * stoneSize) {
  86.                 waveBuffer1[posX][posY] = -stoneWeight;
  87.             }
  88.         }
  89.     }
  90. }
复制代码


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://gitee.com/feiyangqingyun/QUCSDK) [https://github.com/feiyangqingyun/qucsdk](https://github.com/feiyangqingyun/qucsdk)

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