C语言实现贝塞尔曲线无聊人士专用程序,PS钢笔工具最初原形~
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C语言实现贝塞尔曲线无聊人士专用程序,PS钢笔工具最初原形~相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
简介
动态演示贝塞尔曲线的绘制过程。
支持任意点数、任意阶次。
点击鼠标右键,在鼠标位置将创建新的点。
按住鼠标左键拖动控制点。
空格键屏幕将清空。
一起来玩一玩吧!
运行效果
源码
// 程序名称:贝塞尔曲线
//
#include <math.h> // sin
#include <stdint.h> // uint64_t
#include <vector> // array
#include <graphics.h> // window
using std::vector;
#define WIDTH 800 // 宽
#define HEIGHT 600 // 高
struct Point double x, y; ;
// 初始化控制点
vector<Point> controlPoints;
Point operator+(const Point& a, const Point& b)
return Point( a.x + b.x, a.y + b.y );
Point operator*(double f, const Point& p)
return Point(f*p.x, f*p.y);
// 计算二项式系数:C(n, k) = n! / (k!(n-k)!)
// 这里我们不用公式,使用 Pascal's Triangle
// [1], n = 0
// [1, 1], n = 1
// [1, 2, 1], n = 2
// [1, 3, 3, 1], n = 3
// [1, 4, 6, 4, 1], n = 4
int C(int n, int k)
vector<int> array(n + 1, 1);
for (int i = 2; i <= n; i++)
for (int j = i - 1; j > 0; j--)
array[j] += array[j - 1];
return array[k];
// 绘制贝塞尔曲线,绘制 t [0 - end_t] 范围
void drawBezier(const vector<Point>& points, double end_t)
if (points.size() <= 1) return;
int n = points.size() - 1; // 阶次为点数 - 1
setfillcolor(RED);
for (double t = 0.0; t <= end_t; t += 0.001)
Point p 0 ;
for (int k = 0; k <= n; k++)
p = p + C(n, k) * pow(t, k) * pow(1 - t, (double)n - k) * points[k];
// 位置四舍五入
p.x += 0.5;
p.y += 0.5;
solidcircle((int)p.x, (int)p.y, 3);
// 递归获取每一层的控制点
void bezierLevelPoints(vector<vector<Point>>& levels, double t)
vector<Point> &pre = levels.back();
vector<Point> next;
int n = pre.size();
if (n <= 1) return;
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
Point point = (1 - t) * pre[i] + t * pre[i + 1];
next.push_back(point);
levels.push_back(next);
bezierLevelPoints(levels, t);
// 处理输入事件
void processInput()
ExMessage msg;
while (peekmessage(&msg, EM_MOUSE | EM_KEY))
// 按住左键拖动控制点
if (WM_MOUSEMOVE == msg.message && msg.lbutton)
for (auto& p : controlPoints)
int dx = (int)p.x - msg.x;
int dy = (int)p.y - msg.y;
if (dx * dx + dy * dy < 50)
p.x = msg.x;
p.y = msg.y;
// 点击右键,创建控制点
else if (WM_RBUTTONDOWN == msg.message && msg.rbutton)
controlPoints.push_back( (double)msg.x, (double)msg.y );
// 按空格键清空
else if (WM_KEYDOWN == msg.message && msg.vkcode == VK_SPACE)
controlPoints.clear();
// 画点、画线
void drawControlLines(vector<vector<Point>>& levels)
int k = levels.size();
COLORREF color[8] = YELLOW, BROWN, CYAN, LIGHTRED, WHITE, GREEN, MAGENTA, RED ;
for (int i = 0; i < k; i++)
vector<Point> cur = levels[i];
int n = cur.size();
setlinecolor(color[i&0XF]);
setfillcolor(color[i&0XF]);
for (auto& point : cur)
solidcircle((int)(point.x + 0.5), (int)(point.y + 0.5), 3);
if (k <= 2) continue;
for (int j = 0; j < n - 1; j++)
line((int)(cur[j].x + 0.5), (int)(cur[j].y + 0.5), \\
(int)(cur[j + 1].x + 0.5), (int)(cur[j + 1].y + 0.5));
int main()
TCHAR buf[32];
double t = 0.f;
double time = -1.57079632679489661923; // pi / 2;
double deltaTime = 0.f; // 当前帧和上一帧的时间差
double lastTime = 0.f;
double currentTime = 0.f;
uint64_t start, now, frequency;
initgraph(WIDTH, HEIGHT);
BeginBatchDraw();
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&start);
QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&frequency);
while (1)
cleardevice();
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&now);
currentTime = (double)(now - start) / frequency;
deltaTime = currentTime - lastTime;
lastTime = currentTime;
// 保证不同帧率下绘制速度一致
time += 1.5 * deltaTime;
t = 0.5 * (1 + sin(time));
// 根据鼠标拖动更新控制点
processInput();
// 得到每一层的控制点
vector<vector<Point>> levels( controlPoints );
bezierLevelPoints(levels, t);
// 绘制控制点、控制线
drawControlLines(levels);
// 绘制 0 - t 范围内的贝塞尔曲线
drawBezier(controlPoints, t);
// 提示信息
outtextxy(0, 0, L" Right Mouse Button to Create Points.");
outtextxy(0, 16, L" Left Mouse Button to Drag Points.");
outtextxy(0, 32, L" Press SPACE to Clear.");
swprintf_s(buf, _T(" t: %.3f"), t);
outtextxy(0, 48, buf);
swprintf_s(buf, _T(" time: %.0fms"), 1000 * deltaTime);
outtextxy(0, 64, buf);
swprintf_s(buf, _T(" fps: %d"), (int)(1.f / deltaTime));
outtextxy(0, 80, buf);
FlushBatchDraw();
return 0;
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