demos/spectrum/app/spectrograph.cpp

   1 /****************************************************************************
   2 **
   3 ** Copyright (C) 2015 The Qt Company Ltd.
   4 ** Contact: http://www.qt.io/licensing/
   5 **
   6 ** This file is part of the examples of the Qt Toolkit.
   7 **
   8 ** $QT_BEGIN_LICENSE:BSD$
   9 ** You may use this file under the terms of the BSD license as follows:
  10 **
  11 ** "Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12 ** modification, are permitted provided that the following conditions are
  13 ** met:
  14 **   * Redistributions of source code must retain the above copyright
  15 **     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16 **   * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17 **     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  18 **     the documentation and/or other materials provided with the
  19 **     distribution.
  20 **   * Neither the name of The Qt Company Ltd nor the names of its
  21 **     contributors may be used to endorse or promote products derived
  22 **     from this software without specific prior written permission.
  23 **
  24 **
  25 ** THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  26 ** "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  27 ** LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  28 ** A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  29 ** OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  30 ** SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  31 ** LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  32 ** DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  33 ** THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  34 ** (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  35 ** OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE."
  36 **
  37 ** $QT_END_LICENSE$
  38 **
  39 ****************************************************************************/
  40
  41 #include "spectrograph.h"
  42 #include <QPainter>
  43 #include <QMouseEvent>
  44 #include <QDebug>
  45 #include <QTimerEvent>
  46
  47 const int NullTimerId = -1;
  48 const int NullIndex = -1;
  49 const int BarSelectionInterval = 2000;
  50
  51 Spectrograph::Spectrograph(QWidget *parent)
  52     :   QWidget(parent)
  53     ,   m_barSelected(NullIndex)
  54     ,   m_timerId(NullTimerId)
  55     ,   m_lowFreq(0.0)
  56     ,   m_highFreq(0.0)
  57 {
  58     setMinimumHeight(100);
  59 }
  60
  61 Spectrograph::~Spectrograph()
  62 {
  63
  64 }
  65
  66 void Spectrograph::setParams(int numBars, qreal lowFreq, qreal highFreq)
  67 {
  68     Q_ASSERT(numBars > 0);
  69     Q_ASSERT(highFreq > lowFreq);
  70     m_bars.resize(numBars);
  71     m_lowFreq = lowFreq;
  72     m_highFreq = highFreq;
  73     updateBars();
  74 }
  75
  76 void Spectrograph::timerEvent(QTimerEvent *event)
  77 {
  78     Q_ASSERT(event->timerId() == m_timerId);
  79     Q_UNUSED(event) // suppress warnings in release builds
  80     killTimer(m_timerId);
  81     m_timerId = NullTimerId;
  82     m_barSelected = NullIndex;
  83     update();
  84 }
  85
  86 void Spectrograph::paintEvent(QPaintEvent *event)
  87 {
  88     Q_UNUSED(event)
  89
  90     QPainter painter(this);
  91     painter.fillRect(rect(), Qt::black);
  92
  93     const int numBars = m_bars.count();
  94
  95     // Highlight region of selected bar
  96     if (m_barSelected != NullIndex && numBars) {
  97         QRect regionRect = rect();
  98         regionRect.setLeft(m_barSelected * rect().width() / numBars);
  99         regionRect.setWidth(rect().width() / numBars);
 100         QColor regionColor(202, 202, 64);
 101         painter.setBrush(Qt::DiagCrossPattern);
 102         painter.fillRect(regionRect, regionColor);
 103         painter.setBrush(Qt::NoBrush);
 104     }
 105
 106     QColor barColor(51, 204, 102);
 107     QColor clipColor(255, 255, 0);
 108
 109     // Draw the outline
 110     const QColor gridColor = barColor.darker();
 111     QPen gridPen(gridColor);
 112     painter.setPen(gridPen);
 113     painter.drawLine(rect().topLeft(), rect().topRight());
 114     painter.drawLine(rect().topRight(), rect().bottomRight());
 115     painter.drawLine(rect().bottomRight(), rect().bottomLeft());
 116     painter.drawLine(rect().bottomLeft(), rect().topLeft());
 117
 118     QVector<qreal> dashes;
 119     dashes << 2 << 2;
 120     gridPen.setDashPattern(dashes);
 121     painter.setPen(gridPen);
 122
 123     // Draw vertical lines between bars
 124     if (numBars) {
 125         const int numHorizontalSections = numBars;
 126         QLine line(rect().topLeft(), rect().bottomLeft());
 127         for (int i=1; i<numHorizontalSections; ++i) {
 128             line.translate(rect().width()/numHorizontalSections, 0);
 129             painter.drawLine(line);
 130         }
 131     }
 132
 133     // Draw horizontal lines
 134     const int numVerticalSections = 10;
 135     QLine line(rect().topLeft(), rect().topRight());
 136     for (int i=1; i<numVerticalSections; ++i) {
 137         line.translate(0, rect().height()/numVerticalSections);
 138         painter.drawLine(line);
 139     }
 140
 141     barColor = barColor.lighter();
 142     barColor.setAlphaF(0.75);
 143     clipColor.setAlphaF(0.75);
 144
 145     // Draw the bars
 146     if (numBars) {
 147         // Calculate width of bars and gaps
 148         const int widgetWidth = rect().width();
 149         const int barPlusGapWidth = widgetWidth / numBars;
 150         const int barWidth = 0.8 * barPlusGapWidth;
 151         const int gapWidth = barPlusGapWidth - barWidth;
 152         const int paddingWidth = widgetWidth - numBars * (barWidth + gapWidth);
 153         const int leftPaddingWidth = (paddingWidth + gapWidth) / 2;
 154         const int barHeight = rect().height() - 2 * gapWidth;
 155
 156         for (int i=0; i<numBars; ++i) {
 157             const qreal value = m_bars[i].value;
 158             Q_ASSERT(value >= 0.0 && value <= 1.0);
 159             QRect bar = rect();
 160             bar.setLeft(rect().left() + leftPaddingWidth + (i * (gapWidth + barWidth)));
 161             bar.setWidth(barWidth);
 162             bar.setTop(rect().top() + gapWidth + (1.0 - value) * barHeight);
 163             bar.setBottom(rect().bottom() - gapWidth);
 164
 165             QColor color = barColor;
 166             if (m_bars[i].clipped)
 167                 color = clipColor;
 168
 169             painter.fillRect(bar, color);
 170         }
 171     }
 172 }
 173
 174 void Spectrograph::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
 175 {
 176     const QPoint pos = event->pos();
 177     const int index = m_bars.count() * (pos.x() - rect().left()) / rect().width();
 178     selectBar(index);
 179 }
 180
 181 void Spectrograph::reset()
 182 {
 183     m_spectrum.reset();
 184     spectrumChanged(m_spectrum);
 185 }
 186
 187 void Spectrograph::spectrumChanged(const FrequencySpectrum &spectrum)
 188 {
 189     m_spectrum = spectrum;
 190     updateBars();
 191 }
 192
 193 int Spectrograph::barIndex(qreal frequency) const
 194 {
 195     Q_ASSERT(frequency >= m_lowFreq && frequency < m_highFreq);
 196     const qreal bandWidth = (m_highFreq - m_lowFreq) / m_bars.count();
 197     const int index = (frequency - m_lowFreq) / bandWidth;
 198     if(index <0 || index >= m_bars.count())
 199         Q_ASSERT(false);
 200     return index;
 201 }
 202
 203 QPair<qreal, qreal> Spectrograph::barRange(int index) const
 204 {
 205     Q_ASSERT(index >= 0 && index < m_bars.count());
 206     const qreal bandWidth = (m_highFreq - m_lowFreq) / m_bars.count();
 207     return QPair<qreal, qreal>(index * bandWidth, (index+1) * bandWidth);
 208 }
 209
 210 void Spectrograph::updateBars()
 211 {
 212     m_bars.fill(Bar());
 213     FrequencySpectrum::const_iterator i = m_spectrum.begin();
 214     const FrequencySpectrum::const_iterator end = m_spectrum.end();
 215     for ( ; i != end; ++i) {
 216         const FrequencySpectrum::Element e = *i;
 217         if (e.frequency >= m_lowFreq && e.frequency < m_highFreq) {
 218             Bar &bar = m_bars[barIndex(e.frequency)];
 219             bar.value = qMax(bar.value, e.amplitude);
 220             bar.clipped |= e.clipped;
 221         }
 222     }
 223     update();
 224 }
 225
 226 void Spectrograph::selectBar(int index) {
 227     const QPair<qreal, qreal> frequencyRange = barRange(index);
 228     const QString message = QString("%1 - %2 Hz")
 229                                 .arg(frequencyRange.first)
 230                                 .arg(frequencyRange.second);
 231     emit infoMessage(message, BarSelectionInterval);
 232
 233     if (NullTimerId != m_timerId)
 234         killTimer(m_timerId);
 235     m_timerId = startTimer(BarSelectionInterval);
 236
 237     m_barSelected = index;
 238     update();
 239 }
 240
 241