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嵌入式开发中的机器人表情绘制

article 2025/1/5 7:43:07

机器人的表情有两种，一种是贴图，一钟是调用图形API自绘。

贴图效果相对比较好，在存储空间大的情况下是可以采用的。

自绘比较麻烦，但在资源和空缺少的情况下，也是很有用的。而且自绘很容易通过调整参数加入随机效果，产生各种让人惊叹的作品。自绘特别适合一些平台配置低，api少的场合,比如有些平台只有点线等基本函数，画个圆或者正方形都需要自己使用手动实现。

在屏幕上绘图一般使用直角坐标或者极坐标，事实上往往取决于平台的处理器和硬件配置和需要的复杂度来取舍。这个十分简单，只用到高中解析几何的知识，

通过基本api画圆

//如果不画圆圈画圆面，把圆的方式if ((i-x)*(i-x)+(j -y)*(j-y)==r*r)改为<=，
//这种方式很容易理解，但效率低，循环次数和比较次数都很多
void drawCircle(int x, int y, int r) {
  display.clear();
  for (int i = x - r; i <= x + r; i++) {
    for (int j = y - r; j <= y + r; j++) {
      if ((i - x) * (i - x) + (j - y) * (j - y) <= r * r) {
        display.drawPixel(i, j, SSD1306_WHITE);
      }
    }
  }
  display.update();
}
//对比一下，这样就省了一层循环
void drawCircle2(int x, int y, int r) {
  display.clear();
  for (int i = x - r; i <= x + r; i++) {
    //for (int j = y - r; j <= y + r; j++) {
    //  if ((i - x) * (i - x) + (j - y) * (j - y) == r * r) {
    //    display.drawPixel(i, j, SSD1306_WHITE);
    //  }
    //}
    int _x =i;
    int _y = sqrt(r*r - (_x-x)*(_x-x))+y;
    int __y = y - sqrt(r*r - (_x-x)*(_x-x));
    display.drawPixel(_x, _y, SSD1306_WHITE);
    display.drawPixel(_x, __y, SSD1306_WHITE);
  }
  display.update();
}
//极坐标,可以通过步数优化效率，也可以把所有的点存起来，这样浪费空间但节省一半计算
void drawCircle3(int x, int y, int r) {
  display.clear();
  for (int theta = 0; theta <= 360; theta += 2) {
    float rad = theta * 3.14159 / 180;
    int _x = x + r*cos(rad);
    int _y = y + r*sin(rad);
    float rad2 = (theta-2) * 3.14159 / 180;
    int _x1 = x + r*cos(rad2);
    int _y1 = y + r*sin(rad2);
    display.drawLine(_x1, _y1, _x, _y, SSD1306_WHITE);
  }
  display.update();
}

通过研究常见的圆方程和绘制方式，就可以举一翻三，利用抛物线，双曲线，心形，螺旋线，画出各种特殊的图形，还可以加上动画，比如笑脸，心形，眩晕等表情：

这是使用心形曲线