GK/QT/scan-line/mywindow.cpp

// Dolaczamy plik naglowkowy naszej klasy MyWindow
#include "mywindow.h"

// Dolaczamy plik naglowkowy zawierajacy definicje GUI
// Plik ten jest generowany automatycznie
// z pliku XML "mywindow.ui"
#include "ui_mywindow.h"

#include <cmath>
#include <QColor>
#include <QDebug>
#include <QColorDialog>
#include <iostream>
#include <float.h> // for float,double macros
#include <string.h>

#define PI 3.1415

// Definicja konstruktora, wywolujemy najpierw
// konstruktor klasy nadrzednej, nastepnie tworzymy
// obiekt klasy Ui_MyWindow reprezentujacy GUI
MyWindow::MyWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MyWindow)
{
    // Wywolujemy funkcje tworzaca elementy GUI
    // Jej definicja znajduje sie w pliku "ui_mywindow.h"
    ui->setupUi(this);

    // Pobieramy wymiary i wspolrzedne lewego gornego naroznika ramki
    // i ustawiamy wartosci odpowiednich pol
    // Uwaga: ramke "rysujFrame" wykorzystujemy tylko do
    // wygodnego ustaiwenia tych wymiarow. Rysunek bedziemy wyswietlac
    // bezposrednio w glownym oknie aplikacji.
    szer = ui->rysujFrame->width();
    wys = ui->rysujFrame->height();
    poczX = ui->rysujFrame->x();
    poczY = ui->rysujFrame->y();

    segment_count = ui->segmentSlider->value();
    QString str(("Ilosc segmentow: " + std::to_string(segment_count)).c_str());
    ui->segmentLabel->setText(str);

    // Tworzymy obiekt klasy QImage, o odpowiedniej szerokosci
    // i wysokosci. Ustawiamy format bitmapy na 32 bitowe RGB
    // (0xffRRGGBB).
    img = new QImage(szer,wys,QImage::Format_RGB32);
    img_tmp = new QImage(szer,wys,QImage::Format_RGB32);
    active_img = img;
}

// Definicja destruktora
MyWindow::~MyWindow()
{
    delete ui;
}

// Funkcja (slot) wywolywana po nacisnieciu przycisku "Wyjscie" (exitButton)
// Uwaga: polaczenie tej funkcji z sygnalem "clicked"
// emitowanym przez przycisk jest realizowane
// za pomoca funkcji QMetaObject::connectSlotsByName(MyWindow)
// znajdujacej sie w automatycznie generowanym pliku "ui_mywindow.h"
// Nie musimy wiec sami wywolywac funkcji "connect"
void MyWindow::on_exitButton_clicked()
{
    // qApp to globalny wskaznik do obiektu reprezentujacego aplikacje
    // quit() to funkcja (slot) powodujaca zakonczenie aplikacji z kodem 0 (brak bledu)
    qApp->quit();
}


void MyWindow::on_segmentSlider_valueChanged(int val)
{
    segment_count = val;
    QString str(("Ilosc segmentow: " + std::to_string(segment_count)).c_str());
    ui->segmentLabel->setText(str);
    DrawSpline();
    update();
}


// Funkcja "odmalowujaca" komponent
void MyWindow::paintEvent(QPaintEvent*)
{
    // Obiekt klasy QPainter pozwala nam rysowac na komponentach
    QPainter p(this);

    // Rysuje obrazek "img" w punkcie (poczX,poczY)
    // (tu bedzie lewy gorny naroznik)
    p.drawImage(poczX,poczY,*active_img);
}


// Funkcja (slot) wywolywana po nacisnieciu przycisku "Czysc" (cleanButton)
void MyWindow::on_cleanButton_clicked()
{
    // Funkcja czysci (zamalowuje na bialo) obszar rysowania
    // definicja znajduje sie ponizej
    czysc();

    // Funkcja "update()" powoduje ponowne "namalowanie" calego komponentu
    // Wywoluje funkcje "paintEvent"
    update();
}


// Funkcja powoduje wyczyszczenie (zamalowanie na bialo)
// obszaru rysowania
void MyWindow::czysc()
{
    bezier_points.clear();
    DrawSpline();
}


// Funkcja (slot) wywolywana po nacisnieciu przycisku myszy (w glownym oknie)
void MyWindow::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    // Pobieramy wspolrzedne punktu klikniecia
    int x = event->x();
    int y = event->y();

    // Sa to wspolrzedne wzgledem glownego okna,
    // Musimy odjac od nich wpolrzedne lewego gornego naroznika rysunku

    x -= poczX;
    y -= poczY;

    if(x >= szer || y >= wys || x < 0 || y < 0){
        return;
    }

    int id = -1;
    switch(event->button()){
        case Qt::LeftButton:
            id = FindPoint(x, y, 20);
            if(id == -1){
                mode = Add;
                bezier_points.push_back(Point(x, y));
            }else{
                mode = Move;
                tmp_point_id = id;
                bezier_points[id].x = x;
                bezier_points[id].y = y;
            }
            break;
        case Qt::RightButton:
            mode = Remove;
            id = FindPoint(x, y, 20);
            if(id != -1){
                bezier_points.erase(bezier_points.begin() + id);
            }
            break;
        default:
            break;
    }

    DrawSpline();

    update();
}

void MyWindow::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
    // Pobieramy wspolrzedne punktu klikniecia
    int x = event->x();
    int y = event->y();

    // Sa to wspolrzedne wzgledem glownego okna,
    // Musimy odjac od nich wpolrzedne lewego gornego naroznika rysunku

    x -= poczX;
    y -= poczY;

    if(x >= szer || y >= wys || x < 0 || y < 0){
        return;
    }

    switch(mode){
        case Move:
            bezier_points[tmp_point_id].x = x;
            bezier_points[tmp_point_id].y = y;
            break;
        default:
            break;
    }
    DrawSpline();

    // Odswiezamy komponent
    update();
}

int MyWindow::FindPoint(int x, int y, float radius){
    Point src_point(x, y);
    float min_dist = FLT_MAX;
    int min_id = -1;
    for(int i = 0; i < (int)bezier_points.size(); i++){
        float dist = (src_point - (Point)(bezier_points[i])).length();
        if(dist < min_dist && dist < radius){
            min_id = i;
            min_dist = dist;
        }
    }
    return min_id;
}

void MyWindow::DrawPixel(QImage* img, int x, int y, QColor color){
    if(x >= szer || y >= wys || x < 0 || y < 0)
        return;

    unsigned char* ptr = img->bits();

    ptr[szer*4*y + 4*x] = color.blue();
    ptr[szer*4*y + 4*x + 1] = color.green();
    ptr[szer*4*y + 4*x + 2] = color.red();
    ptr[szer*4*y + 4*x + 3] = color.alpha();
}

void MyWindow::DrawLine(int x1, int y1, int x2, int y2, QImage *img){
    if(x1 > x2){
        std::swap(x1, x2);
        std::swap(y1, y2);
    }
    float diff = x2 - x1;
    float a = diff != 0 ? (y2 - y1) / diff : FLT_MAX;

    QColor color(255, 255, 255, 255);

    if(abs(a) < 0.5f){
        for(int x = x1; x <= x2; x++){
            int x_form = x - x1;
            int y = a * x_form + y1;

            DrawPixel(img, x, y, color);
        }
    }
    else{
        if(y1 > y2){
            std::swap(x1, x2);
            std::swap(y1, y2);
        }
        float diff = x2 - x1;
        float a = diff != 0 ? (y2 - y1) / diff : FLT_MAX;
        for(int y = y1; y <= y2; y++){
            int y_form = y - y1;
            int x = ((float)(y_form) / a) + x1;

            DrawPixel(img, x, y, color);
        }
    }
}

void MyWindow::DrawSquare(int x, int y, int size, QColor color){
    size /= 2;
    for(int x1 = x - size; x1 < x + size; x1++){
        for(int y1 = y - size; y1 < y + size; y1++){
            if(x1 >= szer || y1 >= wys || x1 < 0 || y1 < 0)
                continue;
            DrawPixel(img, x1, y1, color);
        }
    }
}

void MyWindow::DrawSpline(){
    ClearImage(img);
    for(int i = 0; i < bezier_points.size(); i+=1){
        DrawSquare(bezier_points[i].x, bezier_points[i].y, 15, QColor(255, 0, 0));
    }
    int count = bezier_points.size();
    for(int i = 1; i < bezier_points.size() + 2; i++){
        Point p0 = bezier_points[std::min(std::max(0, i - 3), count - 1)];
        Point p1 = bezier_points[std::min(std::max(0, i - 2), count - 1)];
        Point p2 = bezier_points[std::min(std::max(0, i - 1), count - 1)];
        Point p3 = bezier_points[std::min(std::max(0, i), count - 1)];


        Point last_point = p0;
        for(int i = 0; i <= segment_count; i++){
            float t = (float(i) / segment_count);

            float t2 = (float)pow(t, 2);
            float t3 = (float)pow(t, 3);

            float w1 = (-1.0f * t3 + 3.0f * t2 - 3.0f * t + 1.0f) / 6.0f;
            float w2 = (3.0f * t3 - 6.0f * t2 + 4.0f) / 6.0f;
            float w3 = (-3.0f * t3 + 3.0f * t2 + 3.0f * t + 1.0f) / 6.0f;
            float w4 = t3 / 6.0f;

            Point P =
                    p0 * w1
                    + p1 * w2
                    + p2 * w3
                    + p3 * w4;

            if(i > 0)
                DrawLine(last_point.x, last_point.y, P.x, P.y, img);

            last_point = P;
        }
    }
}

void MyWindow::ClearImage(QImage *img){
    unsigned char* empty_val = (unsigned char*)malloc(4);
    empty_val[0] = 0;
    empty_val[1] = 0;
    empty_val[2] = 0;
    empty_val[3] = 255;
    unsigned char* ptr = img->bits();
    for(int i = 0; i < img->width(); i++){
        for(int j = 0; j < img->height(); j++){
            memcpy(ptr + 4 * (i + j * img->width()), empty_val, 4);
        }
    }
}