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滑鼠繪圖的原理

2021-06-09 16:59:22 其他

  我們每個人都使用過Window的畫圖軟體,我家在我五年級的時候購買了第一臺電腦,系統是xp,那時我除了每天逛4399玩點造夢西游、賽爾號、洛克王國之類的游戲以外,偶爾也會想通過自己的雙手創造些什么,于是就會鼓搗起電腦自帶的畫圖軟體,拖幾個矩形、拉幾條直線,然后用填充油桶涂上各種各樣的顏色,宛如一張抽象畫作,我便會沉浸在畫中各種各樣不規則的結構上,仿佛在欣賞畫作的美感,

  言歸正傳,滑鼠作為電腦的輸入設備,承載著非常重要的作用,它使得電腦的使用變得簡單,用戶只要用滑鼠就能完成一系列任務,而不是使用需要一定抽象思維的代碼來讓電腦完成任務,比如我們做物理實驗時,需要用最小二乘法來擬合記錄的一系列資料,我們要么使用最小二乘法公式,計算資料的平均值,然后求和公式,得到最后擬合的引數,或者我們使用Matlab其中的polyfit函式,直接擬合出直線或曲線出來,但對于我們一般網友來說,我更傾向于找一個最小二乘法在線計算的網站,使用滑鼠和鍵盤就能輕松得到結果,所以這就是圖形界面的好處,用戶只需要對輸入輸出設備就能完成各種任務,而不需要考慮系統的底層邏輯,

  在畫圖軟體中,使用滑鼠完成繪圖操作被具象化為一支鉛筆,跟現實生活中使用筆來繪圖相對應,下筆,移動筆,收筆,就完成了一個筆畫或是一個線段的繪制,滑鼠繪圖也是這種模式,按下滑鼠左鍵,移動滑鼠,松開左鍵,就完成了一筆的繪制,我們新建一個txt檔案,將后綴改為png的影像格式,并右鍵以編輯方式打開, 將畫布拉大,選擇鉛筆,畫上幾筆,

 

 

  如果你滑鼠移動地像我一樣快,就能注意到下面這個細節:這不是一條一條的直線嗎?彎折還是可以看見的,

 

   所以我們可以想象滑鼠的繪圖原理,我們每時每刻都在記錄滑鼠的坐標資訊,當滑鼠按下左鍵時,我們保存滑鼠在該時刻的坐標記作P1,滑鼠一直在拖動,我們保存下一時刻的滑鼠坐標記作P2,將P1、P2分別作為線段的起點和終點連線,列印在顯示幕上,滑鼠在拖動,保存下一時刻的滑鼠坐標記作P3,連接P2、P3......等到滑鼠左鍵抬起時,就完成了最后一個線段的繪制,于是一整段滑鼠繪制的線就顯示出來了,這也就是滑鼠繪圖的整個程序,當然我們不必用一個二維陣列來一直保存每一個時刻的滑鼠坐標資訊,我們只要宣告兩個坐標,分別表示線段的起點和終點,在滑鼠拖動程序中不斷改變兩個坐標的值就可以完成整個程序,比如當我用起點和終點繪制完一個線段后,將終點設定為下一個線段的起點,再接收一個滑鼠坐標作為下一個線段的終點,這樣,下一個線段也就繪制出來了,

  代碼邏輯上的描述如下:

while(true) {
    msg = getmouse();            // 獲取當前時刻滑鼠資訊 
    
    if(msg.is_left_down())       // 如果滑鼠左鍵按下 
        to_draw = 1;             // 則進行繪圖 
    else
        to_draw = 0;
    
    start_point = end_point;     // 將終止點作為起始點 
    end_point = (msg.x, msg.y);  // 將當前坐標點作為終止點 
    
    if(to_draw)
        line(start_point, end_point);  // 根據前后坐標繪制直線 
}

  每過一個時刻就會運行一次大括號中間的操作,于是,滑鼠繪圖就這樣實作了,下面再附上一段C語言加EGE影像庫的代碼,如果配置了EGE庫,是可以直接運行的:

#include "graphics.h"

int main() {
    initgraph(1000, 600, 0);
    setcolor(GREEN);
    ege_enable_aa(true);
    int pre_x, pre_y, now_x, now_y;
    int toDraw = 0;
    
    for (; is_run();) {
        mouse_msg msg = {0};
        msg = getmouse();
        
        if(msg.is_left()) {
            if(msg.is_down()) {
                toDraw = 1;
            }
            else {
                toDraw = 0;
            }
        }
        pre_x = now_x;
        pre_y = now_y;
        now_x = msg.x;
        now_y = msg.y;
        
        if(msg.x>=0&&msg.x<=1000 && msg.y>=0&&msg.y<=600) {
            xyprintf(1,1,"[%d,%d]",msg.x, msg.y);
        }
        if(toDraw) {
            line(pre_x, pre_y, now_x, now_y);
        }
    }
    
    getch();
    closegraph();
    return 0;
}
View Code

  運行結果如下:

 

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