TouchGFX使用教程（五）

Graph控件是用于实现图表以及需要绘制图像的控件，该控件在TouchGFX Designer中没有体现，但是可以在工程中自行添加，TouchGFX官方给的Demo中有针对于该部分的Demo，这些Demo可以给大家些帮助，下面针对于该控件给大家详细的介绍下。

CanvasWidget

Canvas Widgets和Canvas Widget Renderer是TouchGFX的功能强大且用途广泛的附加组件，它使用相对较少的内存就可以提供流畅，抗锯齿的几何形状图形，同时保持了高性能。但是，渲染几何形状必须被视为相当昂贵的操作，并且如果不小心使用，很容易使微控制器资源紧张。

Canvas Widget Renderer（以下称为CWR）是一种通用的图形API，可为图元提供优化的图形，并自动消除大多数多余的图形。TouchGFX使用CWR绘制复杂的几何形状。几何形状由“画布小部件”定义。TouchGFX随附了许多受支持的Canvas Widget，但就像普通的Widget一样，您可以制作自己的自定义Canvas Widget来满足您的需求。当Canvas Widget定义要由CWR绘制的图形的几何形状时，图形内每个像素的实际颜色由关联的Painter类定义。同样，TouchGFX附带了许多Painter，但是您可以根据自己的需要制作自己的自定义Painter。

TouchGFX中的其他小部件的大小会自动设置。例如，位图小部件将自动获取所包含位图的宽度和高度。因此，足以setXY()在位图小部件上使用以将位图放置在显示器上。
画布小部件没有默认大小，该默认大小可以自动确定并进行初始设置。必须不仅要注意位置，而且还要正确调整窗口小部件的大小，否则“画布”窗口小部件的宽度和高度将为零，并且在显示器上不会绘制任何内容。

因此，不要setXY()使用setPosition()来放置和调整画布小部件的大小，而要使用。另请参阅下面的“自定义画布小部件”，以获取有关如何创建和使用自定义画布小部件的示例。

设置画布小部件的位置和大小后，便可以在其中绘制几何形状。坐标系将在小部件（而不是显示）的左上角具有（0，0），X轴向右延伸，Y轴向下延伸。

Canvas窗口小部件在TouchGFX Designer中也受支持，它使用法简单并具有自动内存分配功能。

CanvasWidget内存分配

TouchGFX Designer中的内存分配

将小部件添加到屏幕的画布时，会自动生成一个内存缓冲区。缓冲区的大小基于具有以下公式的屏幕宽度（Width × 3）× 5。但是，这并非总是适用于所有情况的理想缓冲区大小。因此，可以覆盖缓冲区大小，如下图所示。

用户代码中的内存分配

内存可被分配和设置在target/main.cpp与simulator/main.cpp或可以设置和每画面分配。

static const uint16_t CANVAS_BUFFER_SIZE = 3600;
static uint8_t canvasBuffer[CANVAS_BUFFER_SIZE]

定义内存缓冲区大小的静态const，可以在main.cpp或的开头定义实际的内存缓冲区ScreenView.hpp
然后，在任一main()的方法main.cpp或setupScreen()方法ScreenView.cpp中的以下行建立缓冲区可以被添加。

CanvasWidgetRenderer :: setupBuffer （canvasBuffer ，CANVAS_BUFFER_SIZE ）;

所需的CWR内存量取决于应用程序中要绘制的形状的最大大小。但是，您可以保留少于最大形状所需的内存。为了处理这种情况，CWR将形状的图纸分成较小的帧缓冲区部分，从而导致稍长的渲染时间，因为在这种情况下，有时不得不多次渲染形状。在模拟器模式下运行时，可以更仔细地调查和微调内存消耗。只需将以下函数调用添加到main.cpp中：

CanvasWidgetRenderer :: setWriteMemoryUsageReport （true ）;

现在，每当绘制操作完成时，CWR都会报告（在控制台中打印）需要多少内存。对于canvas_widget_example，它可能是“ CWR需要3604字节”（对于第一次绘制操作），然后是“ CWR需要7932字节（缺少4328个字节）”（对于第二次绘制操作）。即使CWR似乎没有足够的内存（在这种情况下，缺少4328字节），应用程序也可以正常运行。这是因为CWR检测到可用内存太少，无法在一次运行中完成复杂的绘制操作。取而代之的是，它将绘制操作分为两个单独的绘制操作，形状将被绘制得很好，但需要更多时间进行渲染。

因此，设置正确的内存缓冲区大小需要在内存和性能（渲染时间）之间进行权衡。好的起始值通常约为3000，但是使用上述技术，通常可以确定更好的值。如果形状太复杂而分配的内存缓冲区太小，则将不会绘制形状的一部分（某些垂直像素线将被跳过），并且有可能根本没有绘制。无论如何，渲染时间都会增加很多。

这意味着，如果您希望您的应用程序以最快的速度渲染CWR图形，则需要分配请求的内存量。但是，如果可以使用较慢的渲染计时器，则可以减少内存缓冲区。

CWR坐标系

TouchGFX中的坐标系通常用于寻址像素，以在显示器上定位位图。位图，文本和其他图形元素都放置在坐标系中，其中（0,0）是左上像素，x轴向右延伸，y轴向下延伸。在CWR中，仅能够使用整数寻址像素是不够的，尽管在特殊情况下这可能就足够了，但通常这还远远不够。为了说明这一点，请考虑一个线宽为1的圆，它必须恰好适合5 x 5像素的框。该圆的中心必须位于（2.5，2.5），半径必须为2，因此中心坐标需要分数。同样，如果圆应适合于6 x 6像素的框，则中心必须位于（3，3），半径必须为2.5，因此此处半径必须为分数。

这种寻址图形坐标的新方法意味着（0,0）的像素中心具有CWR坐标（0.5，0.5）。因此，包含在屏幕左上角像素的框具有以下轮廓：（0,0）->（1,0）->（1,1）->（0,1）->（0 ，0）。

尽管起初看起来似乎很混乱，但很快就变得很自然。当位图的坐标系统处理像素时，画布小部件的相同坐标处理像素之前和上方的间隙。

点、线、面

当创建完画图的画板后就可在其中创建图像， TouchGFX的图像不支持线性的曲率变化，换句话说就是只能通过点去链接线，但是如何能做到曲率的线呢，这时我们可以通过贝塞尔算法，或者其他的曲率算法推算出每一个点的坐标，或者是相隔固定点的坐标，之后在界面上显示出来。
官方提供了两个demo 分别是TouchGFX Demo1 和TouchGFX Demo2，两个demo中都有graph绘制方法的体现，但体现的方法不同，对用CanvasWidget继承程度也不尽相同。
这里我们讲解个内容比较多的TouchGFX Demo1，我会在下一节提出代码。

Demo

首先先看一下该部分代码的调用的方法。

    primaryGraph.setXY(graphXOffset, graphYOffset);
    primaryGraph.setup(graphWidth, graphHeight, Color::getColorFrom24BitRGB(0x24, 0x73, 0xAC), graphBackground.getColor());
    primaryGraph.setDotShape(0, 30, 5);//设置折线上点的参数
    primaryGraph.setDotBackgroundShape(0, 30, 7);//设置折线上点的背景参数
    graphArea.add(primaryGraph);

在此可以看出graph作为一个控件调用方法是一致的，都是先设置x，y的位置，也需要设置画布的宽高，以及转向点或者其他的设置。
这里唯一的不一样的地方是setup（）函数，这个函数中除了宽高外还有颜色，颜色的含义则是画笔的颜色，想要作画除了画布同样还需要画笔。至于化成什么样子则是我们掌握的，下面看下setup函数。

void Graph::setup(int newWidth, int newHeight, colortype lineColor, colortype backgroundColor)
{
    setWidth(newWidth);
    setHeight(newHeight);

    graphLinePainter.setColor(lineColor);
    graphAreaPainter.setColor(lineColor, 255);
    graphDotsPainter.setColor(lineColor);
    graphDotsBackgroundPainter.setColor(backgroundColor);

    graphLine.setLinkedGraph(graphArea);
    graphLine.setLinkedGraph(graphDots);
    graphLine.setLinkedGraph(graphDotsBackground);

    graphLine.setPosition(0, 0, getWidth(), getHeight());
    graphLine.setPainter(graphLinePainter);
    graphLine.setBuffer(graphBuffer, NUMBER_OF_POINTS);
    graphLine.setLineWidth(1);
    graphLine.setRange(-2, 216, 400, 0);

    graphArea.setPainter(graphAreaPainter);
    graphArea.setLineWidth(0);

    graphDots.setPainter(graphDotsPainter);
    graphDots.setLineWidth(7);
    graphDots.setDotShape(0, 90);

    graphDotsBackground.setPainter(graphDotsBackgroundPainter);
    graphDotsBackground.setLineWidth(9);
    graphDots.setDotShape(0, 30);

    add(graphArea);
    add(graphLine);
    add(graphDotsBackground);
    add(graphDots);
}

可以看出，整体采用的画笔以及将其画布放置在一起的过程。
除此之外还有些细节的这里不将展示。需要可以参考官方的代码，我将具体的部分放到这里供大家快速定位。

GraphView.cpp中放的是使用方法，文件夹graph_widget文件夹中放的是控件的源码，大家可以根据需要自己研究下该控件。

注意

本人在开发该部分控件时，会弹出buffer空间不足的提示框，原因则是在新建的工程中未添加画布空间的buffer，所以才会报错，具体请参照本章内容。