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SDL编程入门(2)在屏幕上显示图像
2020-09-18 15:28:44在屏幕上显示图像 现在你已经打开了一个窗口,让我们在上面放一张图片。 注意:从现在开始,教程将只涉及源代码的关键部分。如果想看完整的程序,你必须下载完整的源码。 //启动SDL并创建窗口 bool init(); //加载...在屏幕上显示图像
现在你已经打开了一个窗口,让我们在上面放一张图片。
注意:从现在开始,教程将只涉及源代码的关键部分。如果想看完整的程序,你必须下载完整的源码。
//启动SDL并创建窗口 bool init(); //加载媒体 bool loadMedia(); //释放媒体并关闭SDL void close();
在第一个教程中,我们把所有的东西都放在主函数中。由于这是一个小程序,我们可以摆脱这种做法,但在真实的程序中(比如视频游戏),你希望你的代码尽可能的模块化。这意味着你希望你的代码是整齐的块,每个块都易于调试和重用。
在这里,这意味着我们用函数来处理初始化、加载媒体和关闭SDL应用程序。我们在源文件的顶部声明这些函数。
我收到很多邮件,说在C语言中调用这个函数 "close "会引起冲突,因为不支持函数重载。这也是我在本教程中使用C++的原因之一。所以这个函数被称为 "close "并不是bug。
//我们要渲染的窗口 SDL_Window* gWindow = NULL; //窗口所包含的表面 SDL_Surface* gScreenSurface = NULL; //我们将加载并显示在屏幕上的图像。 SDL_Surface* gHelloWorld = NULL;
这里我们声明一些全局变量。通常情况下,你要避免在大型程序中使用全局变量。我们之所以在这里这样做,是因为我们希望源代码尽可能的简单,但是在大型项目中,全局变量会使事情变得更加复杂。由于这是一个单一的源文件程序,我们不用太担心这个问题。
这里有一个新的数据类型,叫做SDL表面。SDL表面只是一种图像数据类型,它包含了图像的像素以及渲染所需的所有数据。SDL表面使用软件渲染,这意味着它使用CPU来渲染。可以渲染硬件图像,但是比较困难,所以我们先从简单的方法来学习。在以后的教程中,我们将介绍如何渲染GPU加速的图像。
我们在这里要处理的图像是屏幕图像(你在窗口内看到的)和我们将从文件中加载的图像。
请注意,这些都是指向 SDL 表面的指针。原因是:
- 我们将动态分配内存来加载图像
- 最好通过内存位置来引用图像。想象一下,你有一个游戏,游戏中的砖墙由同一个砖头图像多次渲染组成(比如《超级马里奥兄弟》)。当你可以拥有一个图像副本并反复渲染时,在内存中拥有几十个图像副本是很浪费的。
另外,一定要记得初始化你的指针。我们在声明它们的时候会立即将它们设置为NULL。
bool init(){ //初始化标志 bool success = true; //初始化SDL if( SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO ) < 0 ) { printf( "SDL could not initialize! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError() ); success = false; } else { //创建窗口 gWindow = SDL_CreateWindow( "SDL Tutorial", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_WINDOW_SHOWN ); if( gWindow == NULL ) { printf( "Window could not be created! SDL_Error: %s\n", SDL_GetError() ); success = false; } else { //获取窗口表面 gScreenSurface = SDL_GetWindowSurface( gWindow ); } } return success; }
如你在这里看到的,我们已经采用了SDL初始化和窗口创建代码,并将其放在自己的函数中。 新功能是调用了SDL_GetWindowSurface。
我们想在窗口内部显示图像,为了做到这一点,我们需要得到窗口内部的图像。所以我们调用SDL_GetWindowSurface来获取窗口包含的表面。
bool loadMedia(){ //加载成功标志 bool success = true; //加载图片 gHelloWorld = SDL_LoadBMP( "02_getting_an_image_on_the_screen/hello_world.bmp" ); if( gHelloWorld == NULL ) { printf( "Unable to load image %s! SDL Error: %s\n", "02_getting_an_image_on_the_screen/hello_world.bmp", SDL_GetError() ); success = false; } return success; }
在 load media 函数中,我们使用 SDL_LoadBMP 加载图像。SDL_LoadBMP 接收 bmp 文件的路径并返回加载的表面。如果函数返回NULL,意味着它失败了,所以我们使用SDL_GetError向控制台打印一个错误。
需要注意的是,这段代码假设你的工作目录中有一个名为 "02_getting_an_image_on_the_screen "的目录,其中包含一个名为 "hello_world.bmp "的图片。工作目录是你的应用程序认为它正在运行的地方。通常情况下,你的工作目录是你的可执行文件所在的目录,但有些程序,如Visual Studio,会将工作目录改为vcxproj文件所在的目录。所以,如果你的程序找不到图像,请确保它在正确的地方。
同样,如果程序正在运行,但它无法加载镜像,你可能有一个工作目录的问题。工作目录的功能因操作系统和IDE而异。如果上网搜索如何找到或修复工作目录都找不到解决办法,我建议把 "02_getting_an_image_on_thescreen "文件夹里的 "hello_world.bmp "挪来挪去,直到程序最终能加载它。
void close(){ //释放表面 SDL_FreeSurface( gHelloWorld ); gHelloWorld = NULL; //销毁窗口 SDL_DestroyWindow( gWindow ); gWindow = NULL; //退出SDL子系统 SDL_Quit(); }
在我们的清理代码中,我们像之前一样销毁窗口并退出 SDL,但我们还必须处理我们加载的表面。我们通过SDL_FreeSurface来释放它。不要担心屏幕表面,SDL_DestroyWindow会处理它。
当你的指针没有指向任何东西的时候,一定要养成让它们指向NULL的习惯。
int main( int argc, char* args[] ){ //启动SDL并创建窗口 if( !init() ) { printf( "Failed to initialize!\n" ); } else { //加载媒体 if( !loadMedia() ) { printf( "Failed to load media!\n" ); } else { //应用图像 SDL_BlitSurface( gHelloWorld, NULL, gScreenSurface, NULL ); //更新表面 SDL_UpdateWindowSurface( gWindow ); //等待2秒 SDL_Delay( 2000 ); } } //释放资源和关闭SDL close(); return 0; }
在我们的主函数中,我们初始化SDL并加载图像。如果加载成功,我们就使用 SDL_BlitSurface 将加载的表面混合到屏幕表面。
blitting的作用是将一个源表面和一个拷贝标记到目标表面上。SDL_BlitSurface的第一个参数是源图像。第三个参数是目标图像。我们将在以后的教程中关注第二个和第四个参数。
现在,如果这是我们唯一的绘图代码,我们仍然不会在屏幕上看到我们加载的图像。还有一个步骤。
在屏幕上绘制了所有我们要显示的这一帧画面后,我们要使用SDL_UpdateWindowSurface来更新屏幕。当你画到屏幕上的时候,一般不是画到你所能看到的屏幕图像上。默认情况下,大部分的渲染系统都是双缓冲的。这两个缓冲区就是前缓冲区和后缓冲区。
当你进行SDL_BlitSurface这样的绘制调用时,你会渲染到后缓冲区。你在屏幕上看到的是前缓冲区。我们这样做的原因是因为大多数帧需要将多个对象绘制到屏幕上。如果我们只有一个前缓冲区,我们将能够看到正在绘制的帧,这意味着我们将看到未完成的帧。所以我们要做的是先把所有的东西都画到后面的缓冲区,一旦我们完成了,我们就把后面和前面的缓冲区交换一下,这样现在用户就可以看到完成的帧了。
这也意味着你不会在每次blit之后调用SDL_UpdateWindowSurface,只有在当前帧的所有blits都完成之后才会调用。
现在我们已经把所有的东西都渲染到窗口上了,我们延迟两秒钟,这样窗口就不会消失了。等待结束后,我们关闭程序。
在 这里下载本教程的媒体和源代码。
关注我的公众号:编程之路从0到1
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使用1.8 TFT显示屏
1.8 TFT是具有128 x 160彩色像素的彩色显示器。显示器可以从SD卡加载图像-它的背面有一个SD卡插槽。下图显示了屏幕的前视图和后视图。
该模块使用SPI通信–请参见下面的接线。为了控制显示,我们将使用TFT库,该库已包含在Arduino IDE 1.0.5和更高版本中。
引脚接线
下表显示了到Arduino UNO的1.8 TFT接线。
1.8 TFT显示屏 接线到Arduino Uno
LED 3.3伏
SCK 13
SDA 11
A0或DC 9
RST 8
CS 10
地线 地线
VCC 5伏
注意:不同的Arduino板具有不同的SPI引脚。如果您使用的是其他Arduino开发板,请查看Arduino官方 。
初始化显示
TFT显示屏通过SPI通信与Arduino通信,因此您需要在代码中包括SPI库。我们还使用TFT库在显示器上书写和绘图。
#include
#include
然后,您需要定义CS,A0(或DC)和RST引脚:
#定义cs 10#定义
dc 9#定义
rst 8
创建一个名为TFTscreen的库的实例:
TFT TFT屏幕= TFT(cs,dc,rst);
最后,在setup()中,您需要初始化库:
TFTscreen.begin();
显示文字
要在显示屏上写文本,您可以自定义屏幕背景颜色,字体大小和颜色。
要设置背景颜色,请使用:
TFTscreen.background(r,g,b);
其中,r, g和b是给定颜色的RGB值。选择字体颜色:
TFTscreen.stroke(r,g,b);
设置字体大小:
TFTscreen.setTextSize(2);
您可以增加或减少作为参数给出的数字,以增加或减少字体大小。
最后,使用以下行在显示器上绘制文本:
TFTscreen.text(" Hello,World! ",x,y);
在其中" 世界,您好!"是您要显示的文本,(x,y)坐标是您要开始在屏幕上显示文本的位置。
程序代码
下面的示例显示" Hello,World!" 在屏幕中间,每200毫秒更改一次字体颜色。
将以下代码复制到Arduino IDE,并将其上传到Arduino开发板。
#include
#include
#define cs 10
#define dc 9
#define rst 8
TFT TFTscreen = TFT(cs, dc, rst);
void setup() {
TFTscreen.begin();
TFTscreen.background(0, 0, 0);
TFTscreen.setTextSize(2);
}
void loop() {
int redRandom = random(0, 255);
int greenRandom = random (0, 255);
int blueRandom = random (0, 255);
TFTscreen.stroke(redRandom, greenRandom, blueRandom);
TFTscreen.text("Hello, World!", 6, 57);
delay(200);
}
这是您的"世界,您好!" 在1.8 TFT显示屏上显示文本。
显示形状
TFT库提供有用的功能来在显示器上绘制形状:
· TFT屏幕。point(x,y) – 在(x,y)坐标上显示一个点
· TFT屏幕。线(XSTART,yStart,XEND,YEND) -绘制线,在(XSTART,yStart)的开始和结束处(XEND,YEND)
· TFT屏幕。rect(xStart,yStart,width,height) –绘制一个矩形,其左上角位于(xStart,yStart),具有定义的宽度和高度
· TFTscreen .circle(x,y,radius) –以指定的半径绘制一个以(x,y)为中心的圆
码
以下示例显示了几种形状。每次代码遍历循环,形状都会改变颜色。
将以下代码复制到Arduino IDE,并将其上传到Arduino开发板。
#include
#include
#define cs 10
#define dc 9
#define rst 8
TFT TFTscreen = TFT(cs, dc, rst);
void setup() {
TFTscreen.begin()
TFTscreen.background(0, 0, 0);
}
void loop() {
int redRandom = random(0, 255);
int greenRandom = random (0, 255);
int blueRandom = random (0, 255);
TFTscreen.stroke(redRandom, greenRandom, blueRadom);
TFTscreen.point(80,64);
delay(500);
TFTscreen.line(0,64,160,64);
delay(500);
TFTscren.rect(50,34,60,60);
delay(500);
TFTscreen.circle(80,64,30);
delay(500);
TFTscreen.background(0,0,0);
}
显示影像
1.8 TFT显示屏可以从SD卡加载图像。要从SD卡读取数据,请使用Arduino IDE软件中已包含的SD库。请按照以下步骤在显示屏上显示图像:
1) SD卡的焊接头引脚。与显示引脚相对的有四个引脚,如下图所示。
2) 显示器可以加载大于或小于显示器尺寸(160 x 128 px)的图像,但是为了获得更好的效果,请将图像尺寸编辑为160 x 128 px。
3) 图片应为 .bmp格式。为此,您可以使用照片编辑软件并将图像保存为 .bmp格式。
4) 将图像复制到SD卡上,然后将其插入显示屏背面的SD卡插槽中。
5) 按照下表将SD卡的引脚连接到Arduino:
显示屏和SD卡都可以通过SPI通信工作,因此您将在Arduino上使用两个连接来连接引脚。
6) 在Arduino IDE中,转到 文件>示例> TFT> Arduino> TFTBitmaLogo。
7) 编辑代码,以便它搜索您的图像。将" arduino.bmp " 替换为您的图像名称:
徽标= TFTscreen.loadImage(" arduino.bmp ");
8) 将代码上传到您的Arduino。
注意:某些人在尝试从SD卡读取数据时发现此显示器有问题。我们不知道为什么会这样。实际上,我们测试了几次,但效果很好,然后,当我们要记录下来以显示最终结果时,显示屏不再能识别SD卡了-我们不确定是否有问题SD卡支架未与SD卡建立正确连接。但是,由于我们已经对其进行了测试,因此我们确定这些说明有效。
包起来
在本应用中,我们向您展示了如何在Arduino上使用1.8 TFT显示屏:显示文本,绘制形状和显示图像。使用此显示,您可以轻松地为项目添加漂亮的可视界面。
希望本教程对您有所帮助。也希望喜欢电子产品的朋友分享这篇文章。喜欢的朋友可以关注,我会分享更多的项目教程和应用。
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