Question

正如标题所说：

我有2个轨道栏的表格。一个用于频率，一个用于幅度。我为即时更改设置了计时器。

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
    {
        float amplitude, frequency;

        amplitude = Convert.ToSingle(trackBar1.Value) / 100;
        label1.Text = amplitude.ToString() + " V";

        frequency = trackBar2.Value;
        label2.Text = frequency.ToString() + " Hz";
    }

我还有4个无线电按钮来决定，将显示类型的信号（正弦，方形，三角形，锯齿形）

现在我用ImageList实现了这个（改变信号图像）。

如何绘制信号类型并使用跟踪条进行调节？所以它就像在振镜中一样。

感谢您的回答和代码。

Answer 1

让我们从创建不同的信号类型开始，这是一个创建一个幅度为1的波长的函数：

private PointF[] CreateBaseSignal(SignalType signalType)
{
  switch (signalType)
  {
    case SignalType.Sine:
      const int oversampling = 32;
      PointF[] signal = new PointF[oversampling];
      for (int i = 0; i < signal.Length; i++)
      {
        signal[i].X = (float) i / oversampling;
        signal[i].Y = Convert.ToSingle(Math.Sin((double) i / oversampling * 2 * Math.PI));
      }
      return signal;

    case SignalType.Square:
      return new PointF[]
      {
        new PointF(0.0f, -1.0f),
        new PointF(0.5f, -1.0f),
        new PointF(0.5f, 1.0f),
        new PointF(1.0f, 1.0f),
      };

    case SignalType.Triangle:
      return new PointF[]
      {
        new PointF(0.0f, -1.0f),
        new PointF(0.5f, 1.0f),
      };

    case SignalType.Sawtooth:
      return new PointF[]
      {
        new PointF(0.0f, -1.0f),
        new PointF(1.0f, 1.0f),
      };

    default:
      throw new ArgumentException("Invalid signal type", "signalType");
  }
}

然后我们用选定的幅度和频率创建实际信号：

private PointF[] CreateSignal(PointF[] baseSignal, float frequency, float amplitude)
{
  PointF[] signal = new PointF[Convert.ToInt32(Math.Ceiling(baseSignal.Length * frequency))];
  for(int i = 0; i < signal.Length; i++)
  {
    signal[i].X = baseSignal[i % baseSignal.Length].X / frequency + (i / baseSignal.Length) / frequency;
    signal[i].Y = baseSignal[i % baseSignal.Length].Y * amplitude;
  }
  return signal;
}

在尝试将此信号绘制到PictureBox之前，我们缩放信号以适合宽度和高度：

private PointF[] ScaleSignal(PointF[] signal, int width, int height)
{
  const float maximumAmplitude = 10.0f;
  PointF[] scaledSignal = new PointF[signal.Length];
  for(int i = 0; i < signal.Length; i++)
  {
    scaledSignal[i].X = signal[i].X * width;
    scaledSignal[i].Y = signal[i].Y * height / 2 / maximumAmplitude;
  }
  return scaledSignal;
}

使用Graphics.DrawLine绘制信号比Bitmap.SetPixel更好，因为即使在高频率下数据点也会连接。 Bitmap.SetPixel也很慢，你真的需要使用Bitmap.LockBits和不安全的代码来操纵单个像素来实现任何体面的性能。使用Graphics.DrawLine，您还可以控制线宽，消除锯齿等。

由于我们已将信号存储在PointF数组中，因此我们可以使用简单的Graphics.DrawLines方法绘制信号，而不是迭代数据点：

private void PlotSignal(PointF[] signal, PictureBox pictureBox)
{
  Bitmap bmp = new Bitmap(pictureBox.ClientSize.Width, pictureBox.ClientSize.Height);
  signal = ScaleSignal(signal, bmp.Width, bmp.Height); // Scale signal to fit image

  using(Graphics gfx = Graphics.FromImage(bmp))
  {
    gfx.SmoothingMode = SmoothingMode.HighQuality;
    gfx.TranslateTransform(0, bmp.Height / 2); // Move Y=0 to center of image
    gfx.ScaleTransform(1, -1); // Make positive Y axis point upward
    gfx.DrawLine(Pens.Black, 0, 0, bmp.Width, 0); // Draw zero axis
    gfx.DrawLines(Pens.Blue, signal); // Draw signal
  }

  // Make sure the bitmap is disposed the next time around
  Image old = pictureBox.Image;
  pictureBox.Image = bmp;
  if(old != null)
    old.Dispose();
}

如果经常重绘信号，您可能希望重复使用Bitmap和Graphics对象，而不是每次都创建新对象。只需记住在每次重绘之间调用Graphics.Clear。

将所有内容放在一个大的声明中：

PlotSignal(
  CreateSignal(
    CreateBaseSignal(signalType),
    frequency,
    amplitude),
  thePictureBox);

Answer 2

如果您正在使用快速绘图库，我真的很喜欢动态数据显示

Dynamic Data Display

这是一个WPF组件，但是对于快速，流畅的绘图应用程序，我真的认为有必要比以后更快地移植到WPF。无论如何，感觉你现在的项目并不太远。

WPF的开发似乎已经停止了这个组件（虽然它继续为Silverlight工作）。文档很糟糕，但源代码可以从上面的链接获得，因此您可以根据需要进行扩展（它编写得非常好并且非常易于扩展），并且源代码非常宝贵，可以替代几乎完全没有任何文档。

Answer 3

假设您要在图片框控件上绘制正弦波，请在表单上创建一个图片框控件，然后执行以下操作：

    int width = pictureBox1.Width;
    int height = pictureBox1.Height;
    Bitmap b = new Bitmap(width, height);

    for (int i = 0; i < width; i++)
    {
        int y = (int)((Math.Sin((double)i * 2.0 * Math.PI / width) + 1.0) * (height - 1) / 2.0);
        b.SetPixel(i, y, System.Drawing.Color.Red);
    }
    pictureBox1.Image = b;

在运行中绘制具有变化幅度和频率的信号类型

3 个答案: