基于Qt的笛卡尔心形表白程序_qt绘制心形

1.基本介绍

在网上偶然看到笛卡尔心形表白函数，就去百度了一下。在网上有许多表白程序，但基本都是python或matlab版本的，没有使用Qt制作的表白程序，所以决定自己做一个来分享给大家。

2.笛卡尔心形函数

笛卡尔心形函数表达式：r=a(1－sinθ)。这个函数中有两个变量，可以对a赋值，然后进行求解。理论上，a越大，心形线越大。由于绘制出来的函数图像是心形线，所以这个方程又被称为“笛卡尔的爱情坐标公式”。这个函数有个关于笛卡尔的爱情故事，感兴趣的同学可以自行去百度了解一下。

3.QCustomPlot

QCustomPlot是一个基于Qt的画图和数据可视化C++控件。QCustomPlot致力于提供美观的界面，高质量的2D画图、图画和图表，同时为实时数据可视化应用提供良好的解决方案。该绘图库专注于制作美观、出版物质量高的2D绘图、图形和图表，并为实时可视化应用程序提供高性能。
在官网上可以下载该库，然后将.h和.cpp文件放在自己的项目中即可使用该库。具体配置和使用方法可以去百度，网上有很多，在此就不做赘述。

4.功能介绍

1.ui界面

2.控件说明

程序中使用到的控件类有QButton，QLabel，QSlider，分别是按钮，控件，滑条。
调整滑动条位置会改变k的值，label的k值会随之改变，下面的公式中的k值显示出具体的数值。k值的范围是从0-100。
点击按钮会弹出颜色对话框，选择相应颜色会改变线条的颜色。

5.程序说明

1.初始化设计

程序中要先对QCustomPlot进行初始化，对滑动条的值和范围也要先进行初始化。因为程序中有改变线条颜色的功能，所以要给线条添加画笔，所以也要对画笔初始化。具体代码如下：

//初始化
void MainWindow::Init()
{
    //设置背景颜色为白色
    ui->plot->setBackground(QBrush(Qt::white));

    //设置网格为灰色虚线
    ui->plot->xAxis->grid()->setPen(QPen(QColor(180,180,180),1,Qt::PenStyle::DashLine));
    ui->plot->yAxis->grid()->setPen(QPen(QColor(180,180,180),1,Qt::PenStyle::DashLine));

    //显示子网格线
    ui->plot->xAxis->grid()->setSubGridVisible(true);
    ui->plot->yAxis->grid()->setSubGridVisible(true);

    //设置坐标轴颜色
    ui->plot->xAxis->setBasePen(QPen(Qt::black));
    ui->plot->yAxis->setBasePen(QPen(Qt::black));

    //设置坐标轴终点图案为箭头
    ui->plot->xAxis->setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);
    ui->plot->yAxis->setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);

    //设置坐标轴刻度数目
    ui->plot->xAxis->ticker()->setTickCount(5);
    ui->plot->yAxis->ticker()->setTickCount(5);

    //设置坐标轴范围
    ui->plot->xAxis->setRange(-2.1,2.1);
    ui->plot->yAxis->setRange(-2,3);

    //设置滑动条初始值为0
    ui->slider->setValue(0);
    //设置滑动条范围为0-10000
    ui->slider->setRange(0,10000);

    //设置画笔属性
    pen.setColor(Qt::red);
    pen.setWidthF(1);

    //添加曲线
    ui->plot->addGraph();

    //设置曲线画笔
    ui->plot->graph(0)->setPen(pen);
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46

2.槽函数设计

程序中的槽函数有两个，一个是按钮，一个是滑动条。

1.按钮

要改变线条颜色就要改变画笔属性，所以通过选择颜色来改变画笔的颜色，然后将画笔赋给线条，从而改变线条颜色。

//颜色按钮槽函数
void MainWindow::on_colorButton_clicked()
{
    QColor c = QColorDialog::getColor(Qt::red);
    if(c.isValid()){
        pen.setColor(c);
        ui->plot->graph(0)->setPen(pen);
        ui->plot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

2.滑动条

滑动条的值只能是整数，所以在初始化中将滑动条的最大值设为10000，然后在槽函数中除以100就可以得到小数范围的k值，将label的文本清空，再结合具体化后的k值，从而改变label的文本。

//滑动条槽函数
void MainWindow::on_slider_sliderMoved(int position)
{
    k = static_cast<qreal>(position)/100;
    ui->kValue->clear();
    ui->formula->clear();
    ui->kValue->setText(QString("%1").arg(k));
    ui->formula->setText(QString("f(x) = x^(2/3) + [0.9*(3.3 - x^2)^0.5] * sin(%1Πx)").arg(k));
    Draw();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6.源码

头文件

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QColorDialog>
#include <QPen>
#include <QSoundEffect>     //音频类
#include <QMediaPlayer>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

    void Init();    //初始化

    void Draw();    //绘制曲线

private slots:
    void on_colorButton_clicked();              //颜色按钮槽函数

    void on_slider_sliderMoved(int position);   //滑动条槽函数

signals:

private:
    Ui::MainWindow *ui;

    qreal k = 0;              //笛卡尔心形函数参数
    QPen pen;
    QVector<qreal> x,y;

};
#endif // MAINWINDOW_H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

源文件

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "qcustomplot.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

	//这里是设置窗口的logo和标题，不想设置的可以忽略这两个。
    this->setWindowIcon(QIcon(":/new/prefix1/love.png"));
    this->setWindowTitle("LOVE!");

    //初始化
    Init();
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    x.squeeze();
    y.squeeze();
    delete ui;  
}

//初始化
void MainWindow::Init()
{
    //设置背景颜色为白色
    ui->plot->setBackground(QBrush(Qt::white));

    //设置网格为灰色虚线
    ui->plot->xAxis->grid()->setPen(QPen(QColor(180,180,180),1,Qt::PenStyle::DashLine));
    ui->plot->yAxis->grid()->setPen(QPen(QColor(180,180,180),1,Qt::PenStyle::DashLine));

    //显示子网格线
    ui->plot->xAxis->grid()->setSubGridVisible(true);
    ui->plot->yAxis->grid()->setSubGridVisible(true);

    //设置坐标轴颜色
    ui->plot->xAxis->setBasePen(QPen(Qt::black));
    ui->plot->yAxis->setBasePen(QPen(Qt::black));

    //设置坐标轴终点图案为箭头
    ui->plot->xAxis->setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);
    ui->plot->yAxis->setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);

    //设置坐标轴刻度数目
    ui->plot->xAxis->ticker()->setTickCount(5);
    ui->plot->yAxis->ticker()->setTickCount(5);

    //设置坐标轴范围
    ui->plot->xAxis->setRange(-2.1,2.1);
    ui->plot->yAxis->setRange(-2,3);

    //设置滑动条初始值为0
    ui->slider->setValue(0);
    //设置滑动条范围为0-10000
    ui->slider->setRange(0,10000);

    //设置画笔属性
    pen.setColor(Qt::red);
    pen.setWidthF(1);

    //添加曲线
    ui->plot->addGraph();

    //设置曲线画笔
    ui->plot->graph(0)->setPen(pen);
}

//绘制曲线
void MainWindow::Draw()
{
    ui->plot->graph(0)->data()->clear();
    for(int i = 0;i < 400;i++){
        x.append(static_cast<qreal>(i) / 100 - 1.99);
        y.append(qPow(qAbs(x[i]),2.0/3.0) + 0.9*qPow((4-qPow(x[i],2)),0.5)*sin(k*3.14*x[i]));
    }
    ui->plot->graph(0)->setData(x,y);   //关联数据
    ui->plot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
    x.clear();
    y.clear();
}

//颜色按钮槽函数
void MainWindow::on_colorButton_clicked()
{
    QColor c = QColorDialog::getColor(Qt::red);
    if(c.isValid()){
        pen.setColor(c);
        ui->plot->graph(0)->setPen(pen);
        ui->plot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
    }
}

//滑动条槽函数
void MainWindow::on_slider_sliderMoved(int position)
{
    k = static_cast<qreal>(position)/100;
    ui->kValue->clear();
    ui->formula->clear();
    ui->kValue->setText(QString("%1").arg(k));
    ui->formula->setText(QString("f(x) = x^(2/3) + [0.9*(3.3 - x^2)^0.5] * sin(%1Πx)").arg(k));
    Draw();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106