《学习OpenCV》第四章课后题5-a

题目说明：创建一个简单画图程序
a.创建一个程序，可以创建一个图像，并将图像所有像素值设置为0，然后将其显示出来。允许用户通过鼠标左键画线、圆、椭圆以及多边形。并使其能在右击鼠标时，实现橡皮擦功能。

#include <highgui.h>
#include <cv.h>
#include <math.h>

#define IMG_WIDTH 512    // 图像宽
#define IMG_HEIGHT 512   // 图像高

#define RAND_INT_MAX 256

// 不同模式的定义
#define MODE_LINE     1     // 画线
#define MODE_CIRCLE   2     // 画圆
#define MODE_ELLIPSE  3     // 画椭圆
#define MODE_POLYGON  4     // 画多边形

// 当前模式
int g_draw_mode = 0;

//点链表
typedef struct MyPoints
{
    CvPoint point;
    struct MyPoints* next;
} myPoints;

IplImage * image;
IplImage * temp;

// 随机数产生器
CvRNG rng = cvRNG(cvGetTickCount()); 

bool drawing_line = false;// 是否在画线
bool drawing_circle = false;// 是否在画圆
bool drawing_ellipse = false;// 是否在画椭圆
bool drawing_polygon = false;// 是否在画多边形

// 画线--起点、终点
CvPoint g_Line_startpoint = cvPoint(-1, -1);
CvPoint g_Line_endpoint = cvPoint(-1, -1);

// 画圆--圆心、半径
CvPoint g_Circle_center = cvPoint(-1, -1);
int g_Circle_radius = -1;

// 画椭圆--圆心、长短半轴
CvPoint g_ellipse_center = cvPoint(-1, -1);
CvSize g_ellipse_axes = cvSize( -1, -1 );

// 画多边形--所有点的数据
CvPoint** g_polygon_pts = (CvPoint**)malloc(sizeof(CvPoint*));
int* g_polygon_npts;
myPoints* pHead, *pTail, *pCurr;//头结点、尾结点、当前结点
int iNumofPoints = 0;

// 生成随机颜色
CvScalar getRandColor()
{
    return cvScalar( (cvRandInt(&rng) % RAND_INT_MAX),
        (cvRandInt(&rng) % RAND_INT_MAX ),
        (cvRandInt(&rng) % RAND_INT_MAX ));
}

// 画直线函数
void draw_line(IplImage * img)
{
    if(g_Line_endpoint.x == -1)
        return;
    CvScalar value = getRandColor();
    cvLine( img, g_Line_startpoint, g_Line_endpoint, value, 2);
}

// 画圆函数
void draw_circle(IplImage * img)
{
    if(g_Circle_radius == -1)
        return;
    CvScalar value = getRandColor();
    cvCircle( img, g_Circle_center, g_Circle_radius, value, 2 );
}

// 画椭圆函数
void draw_ellipse(IplImage* img)
{
    if(g_ellipse_center.x == -1)
        return;
    CvScalar value = getRandColor();
    cvEllipse( img, g_ellipse_center, g_ellipse_axes, 0, 0, 360, value, 2 );
}

// 画多边形函数
void draw_polygon(IplImage * img)
{
    CvScalar value = getRandColor();
    if(iNumofPoints == 0)
        return;

    // 遍历链表，取出point
    myPoints* p;
    int count = 0;

    printf("%d\t", iNumofPoints);
    g_polygon_pts[0] = (CvPoint*)malloc( sizeof(CvPoint) * iNumofPoints );
    for(p = pHead; p != NULL; p = p->next, count++)
    {
        g_polygon_pts[0][count] = p->point;
        printf("(%d, %d)  ",  p->point.x, p->point.y);
    }
    printf("\n");

    if(g_polygon_npts == NULL)
    {
        g_polygon_npts = (int*)malloc(sizeof(int));
    }
    g_polygon_npts[0] = iNumofPoints;

    cvPolyLine( img, g_polygon_pts, g_polygon_npts, 1, 0, value, 2 );
}

// 得到两点之间的距离
double getDistanceof2Points(CvPoint pt1, CvPoint pt2)
{
    double d = sqrt( pow( float(pt1.x - pt2.x), 2 ) + pow( float(pt1.y - pt2.y), 2 ) );
    return d;
}

// 鼠标事件回调函数
void my_mouse_callback(int event, int x, int y, int flags, void* param )
{
    IplImage * image = (IplImage * )param;

    switch(event)
    {
        // 鼠标左键按下
    case CV_EVENT_LBUTTONDOWN:
        // 不同模式的选择
        switch(g_draw_mode)
        {
            // 画线模式
        case MODE_LINE:
            drawing_line = true;
            g_Line_startpoint = cvPoint( x, y );
            break;
            // 画圆模式
        case MODE_CIRCLE:
            drawing_circle = true;
            g_Circle_center = cvPoint(x, y);
            break;
            // 画椭圆模式
        case MODE_ELLIPSE:
            drawing_ellipse = true;
            g_ellipse_center = cvPoint(x, y);
            break;
            // 画多边形模式
        case MODE_POLYGON:
            drawing_polygon = true;

            // 构造当前点
            myPoints* pNew;
            pNew = (myPoints*)malloc(sizeof(myPoints));
            pNew->point = cvPoint(x, y);
            pNew->next = NULL;
            // 链表为空
            if( pHead == NULL )
            {
                pHead = pNew;//pHead作为头结点
                pTail = pNew;
            }
            // 链表不空
            else
            {
                pTail->next = pNew;//单链表，pTail充当临时链表变量
                pTail = pNew;//新添加的结点作为尾结点
            }
            iNumofPoints++;

            break;
        }

        // 鼠标移动
    case CV_EVENT_MOUSEMOVE:
        switch(g_draw_mode)
        {
            // 画线模式
        case MODE_LINE:
            if(drawing_line)
            {
                g_Line_endpoint = cvPoint(x, y);
            }
            break;
            // 画圆模式
        case  MODE_CIRCLE:
            if(drawing_circle)
            {
                g_Circle_radius = getDistanceof2Points( g_Circle_center, cvPoint( x, y ) );
            }
            break;          
            // 画椭圆模式
        case MODE_ELLIPSE:
            if(drawing_ellipse)
            {
                g_ellipse_axes = cvSize( abs( x - g_ellipse_center.x ), abs( y - g_ellipse_center.y ) );
            }
            break;
        }
        break;
    case CV_EVENT_LBUTTONUP:
        switch(g_draw_mode)
        {
            // 画线模式
        case MODE_LINE:
            drawing_line = false;
            draw_line( image );
            g_Line_endpoint = cvPoint(-1, -1);
            break;
            // 画圆模式
        case MODE_CIRCLE:
            drawing_circle = false;
            draw_circle( image );
            g_Circle_radius = -1;
            break;
            // 画椭圆模式
        case MODE_ELLIPSE:
            drawing_ellipse = false;
            draw_ellipse( image );
            g_ellipse_center = cvPoint(-1, -1);
            break;
        }
        break;
        // 右键按下，清除所有图像
    case CV_EVENT_RBUTTONDOWN:
        {
            printf("清除所有图像.\n");
            cvZero( image );

            // 画多边形模式，额外的处理
            if(g_draw_mode == MODE_POLYGON)
            {
                g_polygon_pts[0] = NULL;
                iNumofPoints = 0;
                pHead = pTail = NULL;
                g_polygon_npts = NULL;
            }
        }
        break;
    }
}

//主函数
int main()
{
    // 8位3通道图像
    image = cvCreateImage( cvSize( IMG_WIDTH, IMG_HEIGHT ), IPL_DEPTH_8U, 3 );

    // 置零
    cvZero(image);

    temp = cvCloneImage( image );

    // 创建窗口并设置鼠标事件回调函数
    cvNamedWindow("Drawing");

    cvSetMouseCallback("Drawing", my_mouse_callback, (void*) image );

    while(1)
    {
        cvCopyImage( image, temp );

        switch(g_draw_mode)
        {
            // 画线模式
        case MODE_LINE:
            if(drawing_line)
                draw_line( temp );
            break;
            // 画圆模式
        case MODE_CIRCLE:
            if(drawing_circle)
                draw_circle( temp );
            break;
            // 画椭圆模式
        case MODE_ELLIPSE:
            if(drawing_ellipse)
                draw_ellipse( temp );
            break;
            // 画多边形模式
        case MODE_POLYGON:
            if(drawing_polygon)
            {
                draw_polygon( temp );
                //下面这两句是为了画多边形取消颜色闪烁
                drawing_polygon = false;
                draw_polygon( image );
            }
            break;
        }
        cvShowImage("Drawing", temp);

        // Esc键退出,对于不同的按键，画不同的图形(线、圆、椭圆、多边形)
        int choose = cvWaitKey(15);

        switch(choose)
        {
            // l-108 L-76
        case 76:
        case 108:
            printf("当前处于画线模式.\n");
            g_draw_mode = MODE_LINE;
            break;
            // c-99 C-67
        case 67:
        case 99:
            printf("当前处于画圆模式.\n");
            g_draw_mode = MODE_CIRCLE;
            break;
            // e-101 E-69
        case 69:
        case 101:
            printf("当前处于画椭圆模式.\n");
            g_draw_mode = MODE_ELLIPSE;
            break;
            // p-112 P-80
        case 80:
        case 112:
            printf("当前处于画多边形模式.\n");
            g_draw_mode = MODE_POLYGON;
            break;
            // Esc 退出
        case 27:
            goto end;
        }
    }

    end:
    // 释放资源
    cvReleaseImage( &image );
    cvReleaseImage( &temp );
    cvDestroyAllWindows();

    return 0;
}

注：原程序在多边形时效果不好，修改如下，在主函数下多边形代码区域添加如下两行代码：
drawing_polygon = false;
draw_polygon( image );

引用：qdsclove的专栏
http://blog.csdn.net/stk_overflow/article/details/8760413