Added 3d-cube project

This commit is contained in:
Dawid Pietrykowski 2023-06-13 18:38:58 +02:00
parent 2439cb0a07
commit 056efe3c08
5 changed files with 838 additions and 0 deletions

20
QT/3d-cube/3d-cube.pro Normal file
View File

@ -0,0 +1,20 @@
#-------------------------------------------------
#
# Project created by QtCreator 2015-03-03T00:14:51
#
#-------------------------------------------------
QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
TARGET = 3d-cube
TEMPLATE = app
OUTPUT += Console
SOURCES += main.cpp\
mywindow.cpp
HEADERS += mywindow.h
FORMS += mywindow.ui

33
QT/3d-cube/main.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,33 @@
// Glowny plik aplikacji, utworzony automatycznie przez QtCreator
// W wiekszosci przypadkow nie musimy tu nic zmieniac
// Dolaczamy plik naglowkowy klasy QApplication
#include <QApplication>
// Dolaczamy plik naglowkowy klasy glownego widgetu (okna) aplikacji
#include "mywindow.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
// Tworzymy objekt QApplication. Zarzadza on zasobami calej aplikacji
// i jest niezbedny do stworzenia jakiejkolwiek aplikacji Qt posiadajacej GUI.
// Przekazujemy mu dwa argumenty argc i argv, poniewaz Qt moze rowniez
// przyjmowac argumenty z linii komend.
QApplication a(argc, argv);
// Tworzymy obiekt klasy MyWindow - glownego okna naszej aplikacji.
// Jest to klasa zdefiniowana przez nas.
// Jej definicja znajduje sie w plikach mainwindow.h i mainwindow.cpp
MyWindow w;
// w.setMouseTracking(true);
// Pokazujemy glowne okno aplikacji na ekranie. Domyslnie jest ono niewidoczne.
// Wszystkie widgety (elementy GUI) zawarte w glownym oknie beda rowniez widoczne.
w.show();
// Przekazujemy kontrole nad aplikacja do Qt. Program wchodzi w petle zdarzen
// tzn. zaczyna oczekiwac na akcje uzytkownika - klikniecia przycisku myszy,
// lub klawisza klawiatury itp.
return a.exec();
}

304
QT/3d-cube/mywindow.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,304 @@
// 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>
#include <stack>
#include <vector>
#define PI 3.1415
std::vector<float> matrixMul(std::vector<float> p, std::vector<float> m)
{
std::vector<float> res(3);
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
res.push_back(0);
for(int j = 0; j < 3; j++)
{
res[i] += m[i * 3 + j] * p[j];
}
}
return res;
}
std::vector<float> matrixMul3x3(std::vector<float> m1, std::vector<float> m2)
{
std::vector<float> res(9, 0);
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
for(int j = 0; j < 3; j++)
{
for(int k = 0; k < 3; k++)
{
res[i * 3 + j] += m1[i * 3 + k] * m2[k * 3 + j];
}
}
}
return res;
}
// 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();
// 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);
loaded_img = new QImage("/Users/dawidpietrykowski/Desktop/projects/umk/GK/QT/2d-transformations/p.png");
rotation_angle = 0;
translation_vec.push_back(0);
translation_vec.push_back(0);
scale_vec.push_back(1.0f);
scale_vec.push_back(1.0f);
sh_vec.push_back(0.0f);
sh_vec.push_back(0.0f);
UpdateImage();
}
// 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_slider_tx_valueChanged(int val){
translation_vec[0] = val / 100.0f - 1.0f;
}
void MyWindow::on_slider_ty_valueChanged(int val){
translation_vec[1] = val / 100.0f - 1.0f;
}
void MyWindow::on_slider_a_valueChanged(int val){
rotation_angle = val;
}
void MyWindow::on_slider_sx_valueChanged(int val){
scale_vec[0] = 1.0f / ( val / 100.0f );
}
void MyWindow::on_slider_sy_valueChanged(int val){
scale_vec[1] = 1.0f / ( val / 100.0f );
}
void MyWindow::on_slider_shx_valueChanged(int val){
sh_vec[0] = val / 100.0f - 1.0f;
}
void MyWindow::on_slider_shy_valueChanged(int val){
sh_vec[1] = val / 100.0f - 1.0f;
}
void MyWindow::UpdateImage(){
float sina = sin(rotation_angle * 0.01745329252f);
float cosa = cos(rotation_angle * 0.01745329252f);
std::vector<float> translate_mat = {
1, 0, translation_vec[0],
0, 1, translation_vec[1],
0, 0, 1,
};
std::vector<float> scale_mat = {
scale_vec[0], 0, 0,
0, scale_vec[1], 0,
0, 0, 1,
};
std::vector<float> rotation_mat = {
cosa, -sina, 0,
sina, cosa, 0,
0, 0, 1,
};
std::vector<float> shx_mat = {
1, sh_vec[0], 0,
0, 1, 0,
0, 0, 1,
};
std::vector<float> shy_mat = {
1, 0, 0,
sh_vec[1], 1, 0,
0, 0, 1,
};
std::vector<float> tansform_mat = matrixMul3x3(matrixMul3x3(matrixMul3x3(matrixMul3x3(
scale_mat,
rotation_mat),
shx_mat),
shy_mat),
translate_mat);
for(int x = 0; x < szer; x++)
for(int y = 0; y < wys; y++){
float xw = (float) x / (float)szer;
float yh = (float) y / (float) wys;
xw -= 0.5f;
yh -= 0.5f;
std::vector<float> P1 = {xw, yh, 1};
std::vector<float> P2 = matrixMul(P1, tansform_mat);
P2[0] += 0.5f;
P2[1] += 0.5f;
DrawPixel(img, x, y, GetInterpolatedColor(P2[0], P2[1]));
}
update();
}
QColor MyWindow::GetPixel(QImage* img, int x, int y){
QColor res;
int width = img->width();
int height = img->height();
if(x >= width || y >= height || x < 0 || y < 0)
return res;
unsigned char* ptr = img->bits();
res.setBlue(ptr[width*4*y + 4*x]);
res.setGreen(ptr[width*4*y + 4*x + 1]);
res.setRed(ptr[width*4*y + 4*x + 2]);
res.setAlpha(ptr[width*4*y + 4*x + 3]);
return res;
}
QColor mul(float v, QColor c){
int red = (int)(c.red() * v);
if(red > 255) red = 255;
int green = (int)(c.green() * v);
if(green > 255) green = 255;
int blue = (int)(c.blue() * v);
if(blue > 255) blue = 255;
return QColor(red, green, blue);
}
QColor add(QColor c1, QColor c2){
int red = (int)(c1.red() + c2.red());
if(red > 255) red = 255;
int green = (int)(c1.green() + c2.green());
if(green > 255) green = 255;
int blue = (int)(c1.blue() + c2.blue());
if(blue > 255) blue = 255;
return QColor(red, green, blue);
}
QColor MyWindow::GetInterpolatedColor(float x, float y){
float width = loaded_img->width();
float height = loaded_img->height();
float xw = (x * width);
float yw = (y * height);
int x_f = (int) (x * width);
int y_f = (int) (y * height);
int x_c = ceil(x * width);
int y_c = ceil(y * height);
float a = (xw - (float) x_f);
float b = ((yw) - (float) y_f);
QColor P1 = GetPixel(loaded_img, x_f, y_c);
QColor P2 = GetPixel(loaded_img, x_c, y_c);
QColor P3 = GetPixel(loaded_img, x_c, y_f);
QColor P4 = GetPixel(loaded_img, x_f, y_f);
QColor v1 = mul(1.0f - a, P1);
QColor v2 = mul(a, P2);
QColor v3 = mul(a, P3);
QColor v4 = mul(1.0f - a, P4);
QColor top = add(v1, v2);
QColor bottom = add(v3, v4);
QColor btop = mul(b, top);
QColor bbottom = mul(1.0f - b, bottom);
QColor res = add(btop, bbottom);
return res;
}
// Funkcja "odmalowujaca" komponent
void MyWindow::paintEvent(QPaintEvent*)
{
// Obiekt klasy QPainter pozwala nam rysowac na komponentach
QPainter p(this);
UpdateImage();
// Rysuje obrazek "img" w punkcie (poczX,poczY)
// (tu bedzie lewy gorny naroznik)
p.drawImage(poczX,poczY,*img);
}
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::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);
}
}
}

136
QT/3d-cube/mywindow.h Normal file
View File

@ -0,0 +1,136 @@
// Plik naglowkowy klasy MyWindow
// Obiekt tej klasy to glowne okno naszej aplikacji
// Szkielet tego pliku jest tworzony przez QtCreator
// Mozemy do niego dodac deklaracje wlasnych pol i metod
#ifndef MYWINDOW_H
#define MYWINDOW_H
// Dolaczamy plik naglowkowy klasy QMainWindow,
// Klasa QMainWindow posiada swoj wlasny layout.
// latwo mozna do niej dodac pasek menu, widzety dokujace,
// pasek narzedzi i pasek statusu. Na srodku okna
// wyswietlanego przez QMainWindow znajduje sie obszar,
// ktory mozna wypelnic roznymi widgetami.
#include <QMainWindow>
// QPainter to klasa umozliwiajaca niskopoziomowe rysowanie
// na elementach GUI
#include <QPainter>
// QImage to klasa pozwalajaca na niezalezna od sprzetu reprezentacje obrazu.
// Pozwala na bezposredni dostep do poszczegolnych pikseli,
// Bedziemy jej uzywali do tworzenia i przechowywania
// naszych rysunkow
#include <QImage>
// QMouseEvent to klasa obslugujaca zdarzenia zwiazane z myszka
// klikniecia, ruch myszka itp.
#include <QMouseEvent>
#include <math.h>
#include <float.h> // for float,double macros
enum Mode {Line, Circle, Fill};
namespace Ui {
class MyWindow;
}
// MyWindow jest podklasa klasy QMainWindow.
class MyWindow : public QMainWindow
{
// Q_OBJECT jest to makro, ktore musi sie znajdowac
// we wszystkich klasach definiujacych wlasne sygnaly i sloty
// W naszej klasie nie jest ono potrzebne,
// ale QtCreator dodaje je automatycznie do kazdej klasy.
Q_OBJECT
public:
// Typowa deklaracja konstruktora w Qt.
// Parametr "parent" okresla rodzica komponenetu.
// W przypadku naszej klasy parametr ten wskazuje na null
// co oznacza, ze komponenet nie ma rodzica, jest to
// komponenet najwyzszego poziomu
explicit MyWindow(QWidget *parent = 0);
// Deklaracja destruktora
~MyWindow();
private:
// QtCreator pozwala na tworzenie GUI za pomoca graficznego kreatora.
// Skladniki interfejsu i ich wlasciwosci zapisane sa wowczas
// w pliku XML "nazwa_klasy.ui"
// Do poszczegolnych elementow GUI odwolujemy sie za pomoca zmiennej "ui"
Ui::MyWindow *ui;
Mode mode;
// Pole przechowujace obrazek
QImage *img;
QImage *loaded_img;
// Pole przechowujace obrazek
QImage *img_tmp;
QImage *active_img;
// Pola przechowujace szerokosc i wysokosc rysunku
// oraz wspolrzedne jego lewego gornego naroznika
int szer;
int wys;
int poczX;
int poczY;
int startX, startY;
bool draw_finished;
int segment_count;
float rotation_angle;
Point[8] points;
std::vector<float> scale_vec;
std::vector<float> translation_vec;
std::vector<float> sh_vec;
int tmp_point_id = 0;
int tmp_shape_id = 0;
// Deklaracje funkcji
void czysc();
void rysuj1();
void rysuj2();
void UpdateTempImage();
void ApplyTempImage();
void ClearImage(QImage *img);
void DrawB(int b);
void DrawR(int r);
void DrawG(int g);
void DrawH(float h);
void DrawS(float s);
void DrawV(float v);
QColor GetPixel(QImage* img, int x, int y);
void DrawPixel(QImage* img, int x, int y, QColor color);
QColor GetInterpolatedColor(float x, float y);
void UpdateImage();
// Deklaracje slotow, czyli funkcji wywolywanych
// po wystapieniu zdarzen zwiazanych z GUI
// np. klikniecie na przycisk, ruch myszka
private slots:
void on_exitButton_clicked();
void paintEvent(QPaintEvent*);
void on_slider_tx_valueChanged(int val);
void on_slider_ty_valueChanged(int val);
void on_slider_sx_valueChanged(int val);
void on_slider_sy_valueChanged(int val);
void on_slider_shx_valueChanged(int val);
void on_slider_shy_valueChanged(int val);
void on_slider_a_valueChanged(int val);
};
#endif // MYWINDOW_H

345
QT/3d-cube/mywindow.ui Normal file
View File

@ -0,0 +1,345 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
<class>MyWindow</class>
<widget class="QMainWindow" name="MyWindow">
<property name="geometry">
<rect>
<x>0</x>
<y>0</y>
<width>883</width>
<height>583</height>
</rect>
</property>
<property name="mouseTracking">
<bool>true</bool>
</property>
<property name="windowTitle">
<string>MyWindow</string>
</property>
<widget class="QWidget" name="centralWidget">
<widget class="QFrame" name="rysujFrame">
<property name="geometry">
<rect>
<x>10</x>
<y>10</y>
<width>600</width>
<height>600</height>
</rect>
</property>
<property name="mouseTracking">
<bool>true</bool>
</property>
<property name="frameShape">
<enum>QFrame::NoFrame</enum>
</property>
<property name="frameShadow">
<enum>QFrame::Raised</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QGroupBox" name="groupBox">
<property name="geometry">
<rect>
<x>630</x>
<y>10</y>
<width>241</width>
<height>421</height>
</rect>
</property>
<property name="title">
<string>Opcje</string>
</property>
<widget class="QPushButton" name="exitButton">
<property name="geometry">
<rect>
<x>90</x>
<y>30</y>
<width>75</width>
<height>23</height>
</rect>
</property>
<property name="text">
<string>Wyjście</string>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_tx">
<property name="geometry">
<rect>
<x>30</x>
<y>120</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_ty">
<property name="geometry">
<rect>
<x>110</x>
<y>120</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_shx">
<property name="geometry">
<rect>
<x>190</x>
<y>120</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_sx">
<property name="geometry">
<rect>
<x>30</x>
<y>290</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_sy">
<property name="geometry">
<rect>
<x>110</x>
<y>290</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_shy">
<property name="geometry">
<rect>
<x>190</x>
<y>290</y>
<width>31</width>
<height>121</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>200</number>
</property>
<property name="value">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Vertical</enum>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label">
<property name="geometry">
<rect>
<x>30</x>
<y>80</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>TX</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label_2">
<property name="geometry">
<rect>
<x>110</x>
<y>80</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>TY</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label_3">
<property name="geometry">
<rect>
<x>190</x>
<y>80</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>SHX</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label_4">
<property name="geometry">
<rect>
<x>30</x>
<y>250</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>SX</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label_5">
<property name="geometry">
<rect>
<x>110</x>
<y>250</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>SY</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
<widget class="QLabel" name="label_6">
<property name="geometry">
<rect>
<x>190</x>
<y>250</y>
<width>41</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="font">
<font>
<pointsize>25</pointsize>
</font>
</property>
<property name="text">
<string>SHY</string>
</property>
<property name="alignment">
<set>Qt::AlignCenter</set>
</property>
</widget>
</widget>
<widget class="QSlider" name="slider_a">
<property name="geometry">
<rect>
<x>660</x>
<y>450</y>
<width>191</width>
<height>31</height>
</rect>
</property>
<property name="maximum">
<number>100</number>
</property>
<property name="orientation">
<enum>Qt::Horizontal</enum>
</property>
</widget>
</widget>
<widget class="QMenuBar" name="menuBar">
<property name="geometry">
<rect>
<x>0</x>
<y>0</y>
<width>883</width>
<height>24</height>
</rect>
</property>
</widget>
<widget class="QToolBar" name="mainToolBar">
<attribute name="toolBarArea">
<enum>TopToolBarArea</enum>
</attribute>
<attribute name="toolBarBreak">
<bool>false</bool>
</attribute>
</widget>
<widget class="QStatusBar" name="statusBar"/>
</widget>
<layoutdefault spacing="6" margin="11"/>
<resources/>
<connections/>
</ui>