这是昨天程序的升级版，增加了缩放、移动、参数显示等功能。一个手指可以拖到图形，两个手指靠近或分开可以缩放。
/ Y' d( Y+ ~# T- n3 O6 z9 J1 b8 ^
) x5 A  N$ f7 d) \! Z* g  x4 h) Z此外使用了Guess算法减少计算次数，加快显示速度。

目前已知问题，手势识别还不够灵敏，等待进一步改进。

# a1 q( M6 Q* g

1. #include "mbed.h"
   5 m' `- t4 c$ Z2 z- S
2. #include "LCD_DISCO_F746NG.h"
   
3. #include "TS_DISCO_F746NG.h"
   - m! d+ w' Z* J6 g$ h2 C
4. #include <math.h>
   
5. 
   
6. #define ITERATION  150
   
7. #define BAILOUT 4
   1 t5 J/ f, U2 W0 I* q3 `
8. 
   6 I' ]+ ~! U( x; W" Q
9. LCD_DISCO_F746NG lcd;
   + j' A# s& {& q* F2 c$ N
10. TS_DISCO_F746NG ts;
    
11. TS_StateTypeDef TS_State;
      L& E& {5 F( {/ Z! C8 b2 b& J7 N
12. uint8_t ts_nb = 0;
    1 u  M  j) E7 m1 F& r8 |
13. 
    & J* g- q4 F  o# `9 p4 I/ f
14. uint16_t tsx0[2], tsy0[2];
    - }, R3 O5 F7 d
15. uint16_t tsx[2], tsy[2];
    7 Z* \1 D7 d5 l# V% e5 M( A  s
16. uint8_t tscnt = 0;
    - q' f" \8 k  m9 b- P
17. double zoom = 1;
    : {/ i& I+ E  S4 p
18. 
    
19. Timer tmr;
    5 Z0 d. N( e0 Y; {; P$ ^
20. 
    
21. uint8_t msg[20];
    
22. uint16_t screen_width, screen_height;
    
23. 
    2 d' d2 Y' P4 S) M" K8 V* ~8 c
24. double mx1, my1, mx2, my2;
    
25. 
    
26. uint16_t calcMandelBrot(double x, double y)
    
27. {
    1 i/ p; z( n* R) B. k9 w+ i9 d: S
28.     uint16_t i;
    
29.     double xx, yy, tx, ty;
    
30.    
    ; c# Y+ [" C4 i: S" z/ ]& ^" ?3 Q
31.     xx = yy = 0;
    7 ~7 U# O: i2 c/ d
32.     i = 0;
    
33.     while((i < ITERATION) && ((xx*xx + yy*yy) < BAILOUT))
    ' Q9 e* j6 k+ R( U- G1 I$ c" @
34.     {
    2 Q& D. j6 l) J# d( v/ g5 [0 `
35.         tx = xx*xx - yy*yy + x;
    
36.         ty = 2*xx*yy + y;
    
37.         xx = tx;
    
38.         yy = ty;
    + C; K6 `5 @6 t
39.         i++;
    
40.     }
    
41.     return i;
    
42. }
    
43. 
    3 x" v$ O: x- }4 m2 t
44. uint8_t c[150][100];
    
45. void rectMandelBrot(double x1, double y1, double x2, double y2)
    / q  ]. Y4 A5 J/ o" c1 y- s
46. {
    
47.     double dx, dy;
    
48.     uint16_t i, j, n;
    
49.     uint32_t color;
    
50.   
    
51.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_BLACK);
    
52.     lcd.FillRect(0, 0, screen_width, screen_height);
    , j0 v7 M: r0 G) M: I* Q% n
53.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
    8 F, ^$ C* I9 A
54.     sprintf((char *)msg, "%10f", x1);
    # H% E* a/ H3 G% u8 {
55.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 224, msg, LEFT_MODE);
    
56.     sprintf((char *)msg, "%10f", y1);
    + e" Z& k7 [' n2 ^# e) ~/ E$ {  v
57.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 236, msg, LEFT_MODE);
    
58.     sprintf((char *)msg, "%10f", x2);
    : X# I! u! ~9 ?3 A2 P4 Z9 X" O
59.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 248, msg, LEFT_MODE);
    ! Z% o% U( n8 Y# b4 l% j
60.     sprintf((char *)msg, "%10f", y2);
    
61.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 260, msg, LEFT_MODE);
    ) s! L) E; D4 F+ T
62.     sprintf((char *)msg, "  %10f", zoom);
    
63.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 212, msg, LEFT_MODE);
    4 C" Y" x; v0 }5 [
64.    
    0 A  N3 p1 |4 v4 H# w# s. j
65.     tmr.reset();
    
66.     tmr.start();
    
67.    
    # n( {$ q* B$ T9 s
68.     dx = (x2 - x1)/screen_width;
    0 {2 n  s' ~9 P3 f( |8 |) c% |
69.     dy = (y2 - y1)/screen_height;
    
70. /*
    8 X) M0 n! [- {2 }
71.     for(i = 0; i < screen_width; i++)
    
72.     {
    1 O) r" v6 I0 p& W' e
73.         for(j = 0; j < screen_height; j++)
    ( k9 i: F4 U: }- `5 x. F
74.         {
    ! X0 k) q, S& h) k  F( C
75.             color = calcMandelBrot(x1 + dx*i, y1 + dy*j);
    
76.             lcd.DrawPixel(i, j, 0xFF000000 | (color<<14) | (color <<4));
    
77.         }
    
78.     }*/
    : i* k# P0 y  t9 L2 H
79.     for(i = 0; i < screen_width/4; i++)
    
80.     {
    7 K$ M! I; N! |8 f. c2 ]
81.         ts.GetState(&TS_State);
    
82.         if (TS_State.touchDetected)
    
83.             return;
    
84.         for(j = 0; j < screen_height/4; j++)
    
85.         {
    
86.             c[i][j] = calcMandelBrot(x1 + 4*dx*i, y1 + 4*dy*j);
    - |+ w& \9 ?% J
87.             lcd.DrawPixel(4*i, 4*j, 0xFF000000 | (c[i][j]<<4));
    
88.         }
    
89.     }
    
90.    
    
91.     for(i = 0; i < screen_width/4; i++)
    
92.     {
    
93.         ts.GetState(&TS_State);
    
94.         if (TS_State.touchDetected)
    % H- p  E( m1 g2 T: M: U8 j
95.             return;
    
96.         for(j = 0; j < screen_height/4; j++)
    
97.         {
    
98.             if((c[i][j] == c[i+1][j]) && (c[i][j] == c[i+1][j+1]) && (c[i][j] == c[i][j+1]))
    
99.             {
    . V- e4 L, j8 y- p* ~
100.                 lcd.SetTextColor(0xFF000000 | (c[i][j]<<4));
     
101.                 lcd.FillRect(i*4, j*4, 4, 4);               
     
102.             }
     
103.             else
     
104.             {
     + C; C1 _1 b3 I3 I( v; o5 K
105.                 for(n = 1; n < 16; n++)
     
106.                 {
     $ o$ F/ L; Q; s6 A
107.                     color = calcMandelBrot(x1 + dx*(4*i+(n/4)), y1 + dy*(4*j+(n%4)));
     
108.                     lcd.DrawPixel(4*i+(n/4), 4*j+(n%4), 0xFF000000 | (color<<4));
     - a) U/ ]6 g6 y+ S6 D' N# D
109.                 }
     2 C1 K/ C  v' K3 j6 f
110.             }
     7 T: f/ S- N7 ~& Z/ @
111.         }
     
112.     }
     5 t6 r4 Z/ {! f" U( ~* F9 V/ @' x
113. 
     
114.     tmr.stop();
     
115.    
     " S+ B4 _3 K5 C) s5 g" ~
116.     sprintf((char *)msg, "  %6d ms", tmr.read_ms());
     8 _3 W5 S/ M# \& K' Q1 m9 _+ X  U; _
117.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
     ( s4 J" S) [- Q* y
118.     lcd.SetBackColor(LCD_COLOR_BLACK);
     
119.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 20, msg, LEFT_MODE);
     
120. }
     ) t* e$ f3 h9 t" I) s0 S# V" }
121. 
     
122. int main()
     % i3 Y4 h4 T& ]- w" d- {1 P
123. {
     1 P7 `+ n$ j$ b. g9 E, ^0 Z9 w
124.     uint8_t status;
     , L2 ~1 [9 |! x  s
125.     uint8_t prev_nb_touches = 0;
     
126.     double cx, cy, lx, ly;
     ) r9 n6 e$ e$ b- z6 K
127. 
     
128.     status = ts.Init(lcd.GetXSize(), lcd.GetYSize());
     
129.     if (status != TS_OK) {
     
130.         lcd.Clear(LCD_COLOR_RED);
     
131.         lcd.SetBackColor(LCD_COLOR_RED);
     
132.         lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
     
133.         lcd.DisplayStringAt(0, LINE(5), (uint8_t *)"TOUCHSCREEN INIT FAIL", CENTER_MODE);
     
134.         
     
135.         while(1);
     
136.     }   
     6 {7 I: }0 `1 Q" `
137.    
     
138.     lcd.Clear(LCD_COLOR_BLACK);
     ' \7 m* w8 O7 ?1 n5 [( Y
139.     lcd.SetFont(&Font12);
     / D2 t  }7 P9 `
140.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
     
141.     lcd.SetBackColor(LCD_COLOR_BLACK);
     
142. 
     
143.     screen_width = lcd.GetXSize() - 120;
     
144.     screen_height = lcd.GetYSize();
     ! z/ Y' d% z7 D# e
145. 
     
146.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 0, (uint8_t *)"Elapsed:", LEFT_MODE);
     ( P: |; E3 z& K( A; \- N" d
147.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 200, (uint8_t *)"Zoom:", LEFT_MODE);
     2 W) D$ e+ E9 E% I/ E
148. 
     0 t; k( [; o7 p  @  O
149.    
     5 t5 m; t) l- V- Z, B
150.     mx1 = -2.5;
     
151.     my1 = -2.5;
     
152.     mx2 = 2.5;
     - e* b3 y" [- W5 s9 Q
153.     my2 = 2.5;
     . i$ s+ k2 z. `/ n' }% G9 q
154.     rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);
     
155.    
     
156.     status = 0;
     
157.     while(1)
     7 a: t2 r) q0 A# j- ]5 w8 m
158.     {
     8 V, U7 V3 `/ J5 q! G! h
159.         wait(0.01);
     
160.         ts.GetState(&TS_State);
     + P9 y: _1 p' n2 `/ _; z  E
161.         if (TS_State.touchDetected)
     1 p" A2 D5 u- k' l/ l" K9 e, ?
162.         {
     
163.             if(TS_State.touchDetected != prev_nb_touches)
     $ Y* ~8 [! I- A9 S) J) |
164.             {
     1 s5 Q6 ?( w5 c  O& ]' N( j
165.                 status = 0;
     , L* d1 M6 k3 B! i. `3 o; l# b5 t
166.                 tscnt = 0;
     ! C! p: d3 h; q' I: o% J6 ~3 P  s
167.                 prev_nb_touches = TS_State.touchDetected;               
     / m8 q0 l# K% t9 ]8 B  j: p/ `
168.             }
     7 a  v. o4 ^6 l: A+ R( p; X
169.             
     
170.             if(tscnt < 10)
     
171.             {
     
172.                 tscnt++;
     
173.                 if(tscnt == 9)
     6 K' p5 U! y/ w* y& p' z; p8 f( o* I) o
174.                 {
     
175.                     ts_nb = TS_State.touchDetected;
     
176.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_BLACK);
     % ?) t* n) m3 h9 m9 j- A* c9 P
177.                     lcd.FillRect(screen_width+5, 60, 120, 48);
     ' z$ m1 q$ |8 j9 g  Z! ]5 o
178.                 }
     . d3 @/ e% W; h; r3 I
179.                 continue;
     # A- y% X/ y4 v& l6 b: h
180.             }
     . S  ~+ x2 R7 L+ x
181.             
     6 \  c1 f& U& n
182.             switch(ts_nb)
     
183.             {
     1 `/ Z, w4 P6 L* M5 t7 D) j8 D
184.                 case 1:
     & x* s) r* G$ D! i2 K+ e6 U
185.                     if(status == 0)
     
186.                     {
     & W) P' o0 P0 {3 r" v
187.                         status = 1;
     
188.                         tsx0[0] = TS_State.touchX[0];
     
189.                         tsy0[0] = TS_State.touchY[0];
     
190.                     }
     
191.                     tsx[0] = TS_State.touchX[0];
     6 t3 h! {4 r. t4 y% c: _+ [
192.                     tsy[0] = TS_State.touchY[0];
     
193.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_LIGHTBLUE);
     & h* G0 p1 _) \6 s# l
194.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[0]);
     ! O; ?4 G* c5 i( A, y+ F2 G
195.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 60, msg, LEFT_MODE);
     * w, V7 X  l; x5 M" l" ?' n. I
196.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[0]);
     
197.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 72, msg, LEFT_MODE);
     - {& w0 f- N1 z! Y6 l- c: V0 c
198.                     break;
     7 K) m1 w; c% R, G2 z8 C9 {
199.                 case 2:
     
200.                     if(status == 0)
     
201.                     {
     6 h1 q* `7 Y; B2 F
202.                         status = 1;
     8 M' R7 ], n; m3 N0 }
203.                         tsx0[0] = TS_State.touchX[0];
     
204.                         tsy0[0] = TS_State.touchY[0];
     
205.                         tsx0[1] = TS_State.touchX[1];
     
206.                         tsy0[1] = TS_State.touchY[1];
     ) L' k- i; {# \2 K! P7 t
207.                     }
     
208.                     tsx[0] = TS_State.touchX[0];
     2 C7 A% n6 y# P% P
209.                     tsy[0] = TS_State.touchY[0];
     
210.                     tsx[1] = TS_State.touchX[1];
     * ?: Z. X# {2 o3 E" y4 G* l
211.                     tsy[1] = TS_State.touchY[1];
     " [7 _6 [' M" t, U) x
212.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_LIGHTBLUE);
     
213.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[0]);
     
214.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 60, msg, LEFT_MODE);
     
215.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[0]);
     $ G4 r6 i% w& O% t2 {, f# Q
216.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 72, msg, LEFT_MODE);
     5 M& G& E* n7 h; c
217.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[1]);
     + b, S  ]& N  l9 W( E! _
218.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 84, msg, LEFT_MODE);
     
219.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[1]);
     
220.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 96, msg, LEFT_MODE);
     . Z$ f1 \" a0 O6 r' v# ?
221.                     break;
     - F" [& G6 K' V/ t6 Y0 v
222.             }
     
223.         }
     
224.         else
     
225.         {
     9 ^* \; N! E$ d7 M& }7 d! W- @* E
226.             if(status)
     
227.             {
     : H9 x: f; G1 [. Z2 b: j8 [% S
228.                 lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_YELLOW);
     9 r" e' A0 y. H* {7 o
229.                 status = 0;
     
230.                 tscnt = 0;
     ' G' A# ?  B" f+ m' E* G
231.                 switch(ts_nb)
     
232.                 {
     6 x, M* X7 _, i0 S8 x& o* t
233.                     case 1:
     
234.                         if((abs(tsx[0] - tsx0[0]) > 20) || (abs(tsy[0] - tsy0[0]) > 20))
     : I' O( E9 n8 ]5 j; J
235.                         {
     # i  k2 Z4 }4 V5 z
236.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)" - ", LEFT_MODE);
     , R3 e, U& F  o' E& n9 E1 j) n( X' M
237.                             cx = (tsx[0] - tsx0[0])*(mx2 - mx1)/screen_width;
     
238.                             cy = (tsy[0] - tsy0[0])*(my2 - my1)/screen_height;
     
239.                             mx1 -= cx;
     
240.                             mx2 -= cx;
     * j" n3 a) ~& a- ~  m/ u2 j
241.                             my1 -= cy;
     & L% b; y- p  A6 d( M5 x
242.                             my2 -= cy;
     
243.                             rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);
       h2 T( B0 ^# W3 {+ c2 l
244.                         }
     # d% ?$ K$ N0 D% l0 i6 x4 l: k
245.                         break;
     - L7 E7 e$ `5 {4 g. f2 g9 n( j
246.                     case 2:
     
247.                         if(((tsx[0]-tsx[1])*(tsx[0]-tsx[1]) + 20) < ((tsx0[0]-tsx0[1])*(tsx0[0]-tsx0[1])))
     
248.                         {
     
249.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)"out", LEFT_MODE);
     
250.                             zoom = zoom /2;
     
251.                             cx = (tsx0[0] + tsx0[1])/2;
     , ^' Z6 L* h" o* _" M. s
252.                             cy = (tsy0[0] + tsy0[1])/2;
     1 p& x, J0 k$ ?
253.                             lx = (mx2 - mx1);
     3 j5 g: z: f! d/ P
254.                             ly = (my2 - my1);
     3 o, Z5 W, i+ X/ K# ]
255.                             cx = cx * (mx2 - mx1) / screen_width + mx1;
     
256.                             cy = cy * (my2 - my1) / screen_height + my1;
     
257.                             mx1 = cx - lx;
     
258.                             mx2 = cx + lx;
     
259.                             my1 = cy - ly;
     - u0 {3 S0 f  ^0 c
260.                             my2 = cy + ly;
     
261.                             rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);                           
     
262.                         }
     
263.                         else if(((tsx[0]-tsx[1])*(tsx[0]-tsx[1])) > ((tsx0[0]-tsx0[1])*(tsx0[0]-tsx0[1]) + 20))
     2 E6 \& A$ f0 i+ x& z8 ?& b
264.                         {
     9 ^% P2 W$ P8 \: {& H
265.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)"in ", LEFT_MODE);
     $ B- H; K# ^# Z  N/ ~9 q5 H
266.                             zoom = zoom*2;
     
267.                             cx = (tsx0[0] + tsx0[1])/2;
     ' i/ R. S) G  w3 N+ g+ n  v
268.                             cy = (tsy0[0] + tsy0[1])/2;
     
269.                             lx = (mx2 - mx1)/4;
       \  [% D% K3 Y$ O4 V5 P/ Q# P
270.                             ly = (my2 - my1)/4;
     3 O+ U$ B$ ?8 K, R  C
271.                             cx = cx * (mx2 - mx1) / screen_width + mx1;
     # O4 W2 J2 s& l6 s/ P# J$ q/ S+ K
272.                             cy = cy * (my2 - my1) / screen_height + my1;
     
273.                             mx1 = cx - lx;
     
274.                             mx2 = cx + lx;
     ! H5 a" F; Q) g: {
275.                             my1 = cy - ly;
     1 d( _& h2 v5 `0 ?# y8 _
276.                             my2 = cy + ly;
     
277.                             rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);  
     / r& [" u" [$ }" k
278.                            
     4 s- F9 v$ V* u2 F  v
279.                         }
     - D5 k" \4 Q, w8 W
280. 
     , @7 l* G# x' ?! b7 F
281.                         break;
     . Y9 H, y* E9 f7 d0 i+ U
282.                 }
     
283.             }
     7 ]. O) G! c, p" e
284.         }
     / j5 @: N8 F; |/ n5 g3 R8 ^
285. 
     - v8 ~% g5 E3 j6 `$ I2 f
286. 
     
287.     }
     * C3 s, W1 d* n* ?1 R1 D. ]
288. }
     

复制代码

3 q6 u# L' e* R4 `编译后的BIN文件，可以直接下载运行。 DISCO-F746NG_fract.bin.zip (31.95 KB, 下载次数: 6)

2016-5-6 10:20 上传

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5 o2 O6 K' Q' X/ G7 C& c8 g

厉害   

不错呀！

谢谢分享学习一下

这个好像是朱丽亚碎形几何运算，用来评估CPU单精度浮点运算能力。

shanji 发表于 2016-5-7 11:44
5 \9 K. W% H+ y8 k" [& t' y9 E  \这个好像是朱丽亚碎形几何运算，用来评估CPU单精度浮点运算能力。

这个是曼德布罗特集的图形，茱莉亚集的计算公式略有不同

/ `7 A1 R& t# W9 ~; [8 N& Q( R
8 P8 z" T; S+ R6 H+ T3 i' a/ e; |, |给你提点意见.
一.迭代收敛的条件是,|z|<=2.写成<2会错过一些点,比如(-2,0)
. p: i  V1 v2 B4 q, z& F二.仅靠4角同色不足以判断此矩形内同色.可能会在一些半岛周围漏掉几个点.
正确的做法是:
1.每隔4点计算颜色.
& D: Y" `" a* E/ z, C2.将4角颜色不同的小矩形标记为pend.
9 X! |/ ?+ T4 V9 a9 x% t: z8 X3.计算所有pend矩形内的每个点的颜色.
) K3 \0 Z' V* k0 O  Q# Q将此矩形标记为done.
6 U: `9 x- h" \' J3 Z如此矩形不是纯色,将此矩形的4个邻居标记为pend(已是done的除外)
7 T% a( C4 X, t) B( z" S" M* F9 f4.重复第3步,直到没有pend.
三.对于有FPU的单片机可以光明正大的用double,但没有FPU的就惨了,软件浮点算法特慢.
可以用定点数,小数点的位置有讲究,s5p26比较合适.比float精度稍高,也没有溢出问题.
: v# Y# ^8 ~5 r4 C要注意的是判断收敛时要当做u6p26来比较,因为|z|最大能到6,|z|2能到36,超出了s5p26的范围,但不会超出u6p26.

yangc9 发表于 2016-5-9 02:18
给你提点意见.
/ \/ \3 O4 o0 ~6 f一.迭代收敛的条件是,|z|

看来也是一个分形高手啊。这个程序的确不严谨，主要目的是为了演示STM32F7DISC开发板的使用，所以有些地方显得有些粗糙了。后续会继续改进，也希望大家一起来讨论和完善。