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。

此外使用了Guess算法减少计算次数，加快显示速度。
' c  x# ^" o# r; ?# Q  B
目前已知问题，手势识别还不够灵敏，等待进一步改进。
3 T# t/ t9 Z# T( E: W# U* A
1 V1 E+ Q/ T* w
  K/ ?7 Q3 z  C3 }3 z! K

1. #include "mbed.h"
   : c' i3 i$ X' e; s
2. #include "LCD_DISCO_F746NG.h"
   1 `6 g4 x# X8 N: f% Q. I- y
3. #include "TS_DISCO_F746NG.h"
   
4. #include <math.h>
   ! {7 R7 B0 K, m
5. 
   6 ?# ~! K7 E1 |8 W4 q0 B
6. #define ITERATION  150
   
7. #define BAILOUT 4
   / ?; w/ H5 a8 X% P+ c$ C
8. 
   
9. LCD_DISCO_F746NG lcd;
   " }3 G2 A" B2 Z9 `8 f- l
10. TS_DISCO_F746NG ts;
    
11. TS_StateTypeDef TS_State;
    
12. uint8_t ts_nb = 0;
    ! j4 v0 a4 \- ]9 H* {' ~0 ?1 _% K
13. 
    
14. uint16_t tsx0[2], tsy0[2];
    
15. uint16_t tsx[2], tsy[2];
    
16. uint8_t tscnt = 0;
    8 d; u' Y) l! B+ }1 |6 K
17. double zoom = 1;
    1 d* K2 r: u( J
18. 
    
19. Timer tmr;
    
20. 
    
21. uint8_t msg[20];
    
22. uint16_t screen_width, screen_height;
    ' y1 P. [( \4 G
23. 
    
24. double mx1, my1, mx2, my2;
    
25. 
    & N+ i6 n1 ^& k8 f  D$ k5 ]
26. uint16_t calcMandelBrot(double x, double y)
    
27. {
    $ r) Y( g, r0 }) S# s
28.     uint16_t i;
    , _) D6 S* K7 I5 }/ p( y3 l! v
29.     double xx, yy, tx, ty;
    
30.    
    4 W9 N: v2 Y" s, N9 K2 O# ?
31.     xx = yy = 0;
      w) X8 N' P1 K
32.     i = 0;
    8 J% G: _- Y8 `) ~9 y- X5 n+ M
33.     while((i < ITERATION) && ((xx*xx + yy*yy) < BAILOUT))
    * M/ d7 p' W+ X/ k/ ~7 B  w
34.     {
    
35.         tx = xx*xx - yy*yy + x;
    . f( G' q9 K! y# g: Y. s( R
36.         ty = 2*xx*yy + y;
    / k' D+ f' w9 h' @6 O
37.         xx = tx;
    
38.         yy = ty;
    , K( ]9 ?9 g2 U
39.         i++;
    
40.     }
    9 }' W/ e$ i) [8 K2 i0 o4 C
41.     return i;
    % b: E6 v4 I0 ^4 U' }6 q
42. }
    + P+ R% v: _# ^7 w
43. 
    
44. uint8_t c[150][100];
    
45. void rectMandelBrot(double x1, double y1, double x2, double y2)
      Y! C' |1 A( K" N
46. {
    
47.     double dx, dy;
    
48.     uint16_t i, j, n;
    
49.     uint32_t color;
    , |$ K5 V0 u( ^& I7 i8 g
50.   
    
51.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_BLACK);
    
52.     lcd.FillRect(0, 0, screen_width, screen_height);
    ( h4 g' b2 g6 T- g; M
53.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
    
54.     sprintf((char *)msg, "%10f", x1);
    1 s; k$ m; ~) D3 T$ b' V
55.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 224, msg, LEFT_MODE);
    ; K8 ?3 N! S0 v- e( D" {
56.     sprintf((char *)msg, "%10f", y1);
    2 L+ K& z) k: ?; @
57.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 236, msg, LEFT_MODE);
    
58.     sprintf((char *)msg, "%10f", x2);
    / ]/ m$ b. e# d$ t# K; V! _1 V! C) V7 V
59.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 248, msg, LEFT_MODE);
    ( Q! l: {1 J6 p6 z5 K
60.     sprintf((char *)msg, "%10f", y2);
    , @; d- _2 y: B/ z1 t6 S4 ^0 y% W3 U
61.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 260, msg, LEFT_MODE);
    & s7 }# Z; g8 p6 z' E) u/ N
62.     sprintf((char *)msg, "  %10f", zoom);
    1 C& J: c) A3 p  k% c4 p) K! X& M4 F0 `
63.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 212, msg, LEFT_MODE);
    
64.    
    5 A+ h! `9 l% |3 N! J: s/ I: F
65.     tmr.reset();
    % I' A' s. C- E, z2 O
66.     tmr.start();
    
67.    
    6 H  M* T+ k* @$ z
68.     dx = (x2 - x1)/screen_width;
    
69.     dy = (y2 - y1)/screen_height;
    
70. /*
    ) Y0 b! t3 ^  w3 z3 t+ L3 f
71.     for(i = 0; i < screen_width; i++)
    6 u, r) M/ W4 a! j& \; W9 z
72.     {
    ! j) |" W8 u+ R7 c5 J) K
73.         for(j = 0; j < screen_height; j++)
    5 g% B3 B% V# t
74.         {
    
75.             color = calcMandelBrot(x1 + dx*i, y1 + dy*j);
    2 r+ N* C8 v' w9 m  C
76.             lcd.DrawPixel(i, j, 0xFF000000 | (color<<14) | (color <<4));
    4 |/ g# ]1 J$ r
77.         }
    ' B. b3 i% s; }5 x6 j/ O1 |2 z
78.     }*/
    : L6 K7 ~# \4 `& {
79.     for(i = 0; i < screen_width/4; i++)
    5 {8 p) D; L' F$ r0 g
80.     {
    * G9 a' w0 T  j4 l, \
81.         ts.GetState(&TS_State);
    $ f9 J1 \& H/ K
82.         if (TS_State.touchDetected)
    
83.             return;
    ; l* v8 k* n  K, t- N4 s
84.         for(j = 0; j < screen_height/4; j++)
    
85.         {
    % Z7 M5 w$ P3 ]5 Z8 M
86.             c[i][j] = calcMandelBrot(x1 + 4*dx*i, y1 + 4*dy*j);
    2 j8 H3 v! X5 [8 |
87.             lcd.DrawPixel(4*i, 4*j, 0xFF000000 | (c[i][j]<<4));
    5 {: U7 ~/ \) l5 w) t; V8 o$ D
88.         }
    ' D; y2 m+ D4 @
89.     }
    
90.    
    
91.     for(i = 0; i < screen_width/4; i++)
    
92.     {
    
93.         ts.GetState(&TS_State);
    " s6 S6 m3 k0 V2 W/ C; a$ C$ @6 Z/ K
94.         if (TS_State.touchDetected)
    
95.             return;
    5 w, w0 T' _- Y: I2 M: {; o- m
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]))
    & C0 Z  L5 Y8 r/ i% `" g! D  ]
99.             {
    
100.                 lcd.SetTextColor(0xFF000000 | (c[i][j]<<4));
     1 s# t1 e$ g( R  \- ^0 E
101.                 lcd.FillRect(i*4, j*4, 4, 4);               
     
102.             }
     
103.             else
     1 X6 e* z& H/ Z- F
104.             {
     
105.                 for(n = 1; n < 16; n++)
     
106.                 {
     
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));
     * {5 M, ^$ a4 z- d! n  X" w
109.                 }
     " _: H6 v* ~1 u* D# F2 R1 e' k
110.             }
     , M; H9 O* s' z- Y3 [( I
111.         }
     
112.     }
     * Y# `% i; j( ~6 ]6 h  e
113. 
     4 L5 b- M1 T! w# C' u. V
114.     tmr.stop();
     , U0 c0 k5 W! d" b2 j- l6 }
115.    
     
116.     sprintf((char *)msg, "  %6d ms", tmr.read_ms());
     
117.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
     
118.     lcd.SetBackColor(LCD_COLOR_BLACK);
     
119.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 20, msg, LEFT_MODE);
     
120. }
     7 n1 q- r1 \/ K- U. ~5 w
121. 
     
122. int main()
     
123. {
     
124.     uint8_t status;
     
125.     uint8_t prev_nb_touches = 0;
     / j9 E' Z3 y6 {
126.     double cx, cy, lx, ly;
     + Q) d; }+ b- e- I% I1 p
127. 
     9 ~. n- E7 W3 Q3 ]8 W' ^
128.     status = ts.Init(lcd.GetXSize(), lcd.GetYSize());
     
129.     if (status != TS_OK) {
     ( |8 S8 x1 f- B
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);
     / Q' M7 w7 k1 l3 C7 ~) p" _) d1 ?
134.         
     
135.         while(1);
     8 g5 ?  M( Q3 S+ I6 E
136.     }   
     ( k$ }0 w9 `/ Z- I
137.    
     : H4 ?$ G& {' n: H( V+ d
138.     lcd.Clear(LCD_COLOR_BLACK);
     
139.     lcd.SetFont(&Font12);
     
140.     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
     / z6 d2 v7 U) x* F8 Z% j
141.     lcd.SetBackColor(LCD_COLOR_BLACK);
     - t6 h, P8 [3 l4 o
142. 
     9 Z2 h. a# o+ D/ }3 H1 ?: d3 b
143.     screen_width = lcd.GetXSize() - 120;
     ; N7 E) j8 q& V1 s! L+ n
144.     screen_height = lcd.GetYSize();
     
145. 
     $ L& w! b2 j# y5 ?1 `" S, x5 s4 B5 K
146.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 0, (uint8_t *)"Elapsed:", LEFT_MODE);
     : @( R& a4 {( k  ^8 V
147.     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 200, (uint8_t *)"Zoom:", LEFT_MODE);
     $ ~- }( x0 ^- z
148. 
     
149.    
     
150.     mx1 = -2.5;
     
151.     my1 = -2.5;
     1 Q. D  d/ j/ @+ ?2 s, z$ p- S( }
152.     mx2 = 2.5;
     3 t! w7 o9 O: ?4 q. b
153.     my2 = 2.5;
     
154.     rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);
     5 y% v9 i* B) |: x
155.    
     
156.     status = 0;
     
157.     while(1)
     % \$ f! h5 x' q
158.     {
     $ w( ?# z' S, J% f; j# k5 k
159.         wait(0.01);
     ; s6 @9 g$ m/ b' C- M
160.         ts.GetState(&TS_State);
     1 \2 Y$ i4 B) v8 Q' ?
161.         if (TS_State.touchDetected)
     
162.         {
     % ?! J0 p/ X  u7 k+ [
163.             if(TS_State.touchDetected != prev_nb_touches)
     6 Z- d7 j# a( r9 G/ o  l
164.             {
     + O5 p" z) o2 T! J+ K$ a
165.                 status = 0;
     # o) E# R" D  k9 K( C- L- r" |
166.                 tscnt = 0;
     : ?; f2 R1 S5 u2 ?
167.                 prev_nb_touches = TS_State.touchDetected;               
     
168.             }
     - O9 M: P  F% I
169.             
       t4 J. |6 v9 l, t8 P3 z- I4 i
170.             if(tscnt < 10)
     
171.             {
     
172.                 tscnt++;
     5 K# W; j# v. ^! g6 J
173.                 if(tscnt == 9)
     
174.                 {
     
175.                     ts_nb = TS_State.touchDetected;
     6 ~! w* d* C/ \0 O2 z
176.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_BLACK);
     * U4 g  V9 J9 a, f8 Y2 j! E/ E- Q
177.                     lcd.FillRect(screen_width+5, 60, 120, 48);
     
178.                 }
     & x4 C1 R* |2 ?; u6 Q+ O& X
179.                 continue;
     
180.             }
     
181.             
     " F3 {9 L& |$ _8 ?; `, \& N
182.             switch(ts_nb)
     / r& x) ~0 Q( T* t% s1 c6 s5 p* v
183.             {
     ' N3 z; o, }" C$ u3 S( d) S
184.                 case 1:
     % k( T; L0 o9 Q; o
185.                     if(status == 0)
     3 P) {0 A+ U6 S8 b* V4 o
186.                     {
     
187.                         status = 1;
     
188.                         tsx0[0] = TS_State.touchX[0];
     
189.                         tsy0[0] = TS_State.touchY[0];
     & i* Y) }% U5 S# T0 L5 L
190.                     }
     
191.                     tsx[0] = TS_State.touchX[0];
     
192.                     tsy[0] = TS_State.touchY[0];
     
193.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_LIGHTBLUE);
     
194.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[0]);
     + J/ {1 q* n, ~9 l( ^% O8 b2 R
195.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 60, msg, LEFT_MODE);
     4 S+ g) Z  M5 y8 H
196.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[0]);
     1 W7 |5 i/ g4 I8 |
197.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 72, msg, LEFT_MODE);
     5 y# e" R2 s( B1 l3 e0 |
198.                     break;
     
199.                 case 2:
     
200.                     if(status == 0)
     ! C' G, h7 B& M0 F6 t
201.                     {
     
202.                         status = 1;
     9 C, }" z  ]1 A! `" S
203.                         tsx0[0] = TS_State.touchX[0];
     8 t. r- A7 |5 j4 T% \& e2 Z
204.                         tsy0[0] = TS_State.touchY[0];
       E/ Z, Q6 a* I# \. e) `, _7 O% W
205.                         tsx0[1] = TS_State.touchX[1];
     
206.                         tsy0[1] = TS_State.touchY[1];
     
207.                     }
     7 R8 d- e  D* r$ D7 S# L
208.                     tsx[0] = TS_State.touchX[0];
     . v, j8 N; r# \( N  C3 D
209.                     tsy[0] = TS_State.touchY[0];
     
210.                     tsx[1] = TS_State.touchX[1];
     * g& N6 y( {$ ]* |1 r5 v
211.                     tsy[1] = TS_State.touchY[1];
     
212.                     lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_LIGHTBLUE);
     ' C, B. q% v$ u# i
213.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[0]);
     0 Z& i' U7 I" q# X2 l
214.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 60, msg, LEFT_MODE);
     - j! b9 Z; G' U
215.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[0]);
     
216.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 72, msg, LEFT_MODE);
     3 {) d- \/ d0 A/ Q
217.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchX[1]);
     % S$ n+ Z/ K& b2 C4 N# m3 x0 z) q3 A# b# S
218.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 84, msg, LEFT_MODE);
     
219.                     sprintf((char *)msg, "%3d", TS_State.touchY[1]);
     8 Z; T( a9 C  y! A8 F5 ~: G# h
220.                     lcd.DisplayStringAt(screen_width+5, 96, msg, LEFT_MODE);
     0 e, S  u, `( Y  k3 z8 \6 Y
221.                     break;
     % X: _( O( p* z% i  u
222.             }
     / J; S* ?0 L5 u
223.         }
     7 P' q/ \  u! z. m1 H
224.         else
     
225.         {
     
226.             if(status)
     1 t+ |* M* ^: N  v8 R
227.             {
     
228.                 lcd.SetTextColor(LCD_COLOR_YELLOW);
     8 [' w1 F( c$ L0 O& j  |
229.                 status = 0;
     
230.                 tscnt = 0;
     
231.                 switch(ts_nb)
     ! ?; [8 y( y$ w
232.                 {
     ' L( z0 k9 Q$ w) M
233.                     case 1:
     
234.                         if((abs(tsx[0] - tsx0[0]) > 20) || (abs(tsy[0] - tsy0[0]) > 20))
     3 e: n: B$ w; O
235.                         {
     . a) w. r3 m  g! S0 ^0 z
236.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)" - ", LEFT_MODE);
     
237.                             cx = (tsx[0] - tsx0[0])*(mx2 - mx1)/screen_width;
     + ?$ C/ ]" w1 i! [
238.                             cy = (tsy[0] - tsy0[0])*(my2 - my1)/screen_height;
     , s" u: {* o# }
239.                             mx1 -= cx;
     
240.                             mx2 -= cx;
     ( N' z# ]/ r0 H. t5 I+ X+ r7 C
241.                             my1 -= cy;
     ! G# E' ~5 p- r: R5 n" I( V0 d
242.                             my2 -= cy;
     / H6 A; `8 \5 Z6 V6 O* \  q
243.                             rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);
     
244.                         }
     / N8 p0 _; A( p) s& x+ e2 M2 ^
245.                         break;
     & q0 Z, y7 S* \* t
246.                     case 2:
       P4 @/ Y! B! s% v8 P* q0 A/ y
247.                         if(((tsx[0]-tsx[1])*(tsx[0]-tsx[1]) + 20) < ((tsx0[0]-tsx0[1])*(tsx0[0]-tsx0[1])))
     8 W0 k" Z4 P9 e- @
248.                         {
     
249.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)"out", LEFT_MODE);
     & a9 M2 h6 x: _4 E* U
250.                             zoom = zoom /2;
     
251.                             cx = (tsx0[0] + tsx0[1])/2;
     % s- a: i$ n+ _0 D; S0 |7 }- k% t
252.                             cy = (tsy0[0] + tsy0[1])/2;
     ; z0 j2 p( ]* Z. e- M: I( K+ }
253.                             lx = (mx2 - mx1);
     6 X& T5 \. k+ i
254.                             ly = (my2 - my1);
     
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;
     5 X3 Q+ q; W0 S- C2 _% h( G) O
260.                             my2 = cy + ly;
     / b8 I& D( W- Z2 i, C
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))
     
264.                         {
     ! f. f) @3 U3 o* w; h
265.                             lcd.DisplayStringAt(screen_width+41, 200, (uint8_t *)"in ", LEFT_MODE);
     
266.                             zoom = zoom*2;
     $ }9 d6 {7 l/ F5 C' e2 X4 i8 X
267.                             cx = (tsx0[0] + tsx0[1])/2;
     2 _  ]7 \, {& @
268.                             cy = (tsy0[0] + tsy0[1])/2;
     & Q( w4 u/ ]' _. }: `
269.                             lx = (mx2 - mx1)/4;
     / _1 n! ?" c; c
270.                             ly = (my2 - my1)/4;
     ( }8 t+ `1 e4 y3 X$ u2 v. f. A1 U
271.                             cx = cx * (mx2 - mx1) / screen_width + mx1;
     ( A( {. V$ E  [' w, a7 s$ A
272.                             cy = cy * (my2 - my1) / screen_height + my1;
     
273.                             mx1 = cx - lx;
     
274.                             mx2 = cx + lx;
     
275.                             my1 = cy - ly;
     % G( |, A; L5 L8 R/ r8 `8 c
276.                             my2 = cy + ly;
     # G/ a# q* @, G' o2 i% ^% U+ X
277.                             rectMandelBrot(mx1, my1, mx2, my2);  
     " b( T: r. V4 R/ N3 s
278.                            
     0 c* I8 y: m# x0 _
279.                         }
     , O3 H, E( K  a. L5 H. K
280. 
     
281.                         break;
     
282.                 }
     ' T9 Y3 M% Y( D% H
283.             }
     
284.         }
     : u: w: e( I" T5 B& z
285. 
     / q$ v) D4 u& E$ c$ d: M
286. 
     4 m1 e$ X, t+ Q4 r: d6 c" {
287.     }
     
288. }
     

复制代码

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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7 T, V& f. z* v% ]

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
% q/ G4 ]8 O( t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。

' }; r) {' K) b/ w' P+ ~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

8 O& i7 U& L' ~' ~# B# o
给你提点意见.
; }4 t6 H- X- M, T. n2 H& s# z一.迭代收敛的条件是,|z|<=2.写成<2会错过一些点,比如(-2,0)
. j4 w- B) V; P0 |" H3 m+ J7 C- t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.
. C" q% w3 f4 @: m; x2 x正确的做法是:
5 X: `1 w' l0 Y" _5 ?( D* S1.每隔4点计算颜色.
) j" t0 x$ i( s' R3 T2.将4角颜色不同的小矩形标记为pend.
3.计算所有pend矩形内的每个点的颜色.
+ C" C, `6 g' F3 Y将此矩形标记为done.
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)
4.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.
% {, O& H% F, J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.
: X+ a: p+ a; ]! f+ K" e3 `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
4 k5 H: j' C% \9 j$ Z给你提点意见.
' A) \/ p7 C# I4 B3 R( @& U一.迭代收敛的条件是,|z|

8 Z1 T$ Q! w, H: U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。