Qt编写自定义控件63-水波效果

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

#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

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。
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。
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。
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。
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。
每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
超过130个可见控件，6个不可见控件。
部分控件提供多种样式风格选择，多种指示器样式选择。
所有控件自适应窗体拉伸变化。
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。
自带activex控件demo，所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
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。
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。
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。
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。
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。
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！
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SDK地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QUCSDK https://github.com/feiyangqingyun/qucsdk

巴特西