如何让GUI在不同分辨率的屏幕间进行自适应

文摘 2024-05-13 06:52 英国

【说在前面的话】

做过嵌入式UI的都知道，对一些素材（图片、按钮等）进行适当的排列布局后，会使得界面看起来整齐美观。今天讲的UI布局也是如此，比如让一个圆环显示在屏幕中央，如下图

我们需要设置固定的圆环坐标（x,y）的值来使圆环居于屏幕中央，这样带来的问题就是当屏幕为240*240时需要设置一个（x,y）坐标，当需求改变或者换了一块200*200像素的屏幕时，我们就需要手动更改（x,y）坐标来使圆环居于屏幕中央。

基于此种需求，Arm-2D为我们提供了一些布局的小工具，使得我们在更换不同大小的屏幕时，这些小工具会自动计算（x,y）坐标，让我们实现屏幕尺寸的自动适应，而不需要自己再手动计算坐标了(*￣︶￣)

例如让圆环居于屏幕中央，就可以这样：

1、先获取到屏幕的大小，在Arm-2D中用canvas就可以

2、然后用居中的小工具（即arm_2d_align_centre）就可以获取到屏幕中央的区域坐标了

程序如下：

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_align_centre(_canvas, 100,100 ) {        arm_2d_rgb565_tile_copy_with_colour_keying_and_opacity(              &c_tilelogo1RGB565,                                  ptTile,              &__centre_region,              100,                                 (arm_2d_color_rgb565_t){GLCD_COLOR_BLACK});    }}

在arm_2d_align_centre中，第一个参数就是获取到的屏幕大小，第2和第3个参数就是圆环素材的宽和高（屏幕大小改变而素材的宽高是不变的），根据这3个参数就可以计算出把圆环放到屏幕中央的坐标了（即__centre_region）
然后调用tile_copy函数在此区域进行绘制就可以了

这些布局小工具在Arm-2D集合中的文章《还在手算坐标？试试Layout Assistant吧》已经介绍过了。

不过，今天要讲的状态栏的设计使用了一些新的布局小工具，涉及到的知识点也会重新简单介绍的(*￣︶￣)，大家如果没看过上面的文章，也可以接着往下看哦。

【状态栏】

那今天讲的状态栏是什么样的呢？

顾名思义，它就是用来显示软硬件（蓝牙、wifi等）中的一些状态，比如wifi连接成功显示白色图标，连接失败显示灰色图标。并且它要显示在屏幕的上面，如下图

那怎么能让它显示到屏幕的上方呢？

【布局小工具dock】

这就需要Arm-2D提供的布局小工具dock了。

获取屏幕上方的区域就用arm_2d_dock_top，它的使用方法如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        __top_region    }}

__top_region就是描述了屏幕顶部高度为 40 的一个区域（宽度就是屏幕的宽度），如下图

注意：当我们使用arm_2d_dock_top生成一个区域时，此时生成的区域名称就叫__top_region（也就是说它的名字是固定的）

同样的，Arm-2D还提供了获取屏幕左边、右边和下方区域的小工具，如下表所示

工具名称	对应区域名称
arm_2d_dock_bottom(__region, __height)	__bottom_region
arm_2d_dock_left(__region, __width)	__left_region
arm_2d_dock_right(__region, __width)	__right_region

那我想获取屏幕中间的区域呢，比如高度为30，宽度为屏幕宽度的区域（如下图所示）该怎么办呢？

哈哈，这个也简单，贴心的官方也给我们提供了工具，如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_vertical( _canvas,  30 ) {        __vertical_region    }}

__vertical_region就是我们想要的区域了

同样的，获取屏幕中间竖条区域的小工具也有，如下

arm_2d_dock_horizontal(__region, __width)

它对应的区域名称为__horizontal_region

好了，到这里，dock小工具就介绍完了，大家有没有发现dock工具的第一个参数都是一个区域，而这个区域不一定非得传屏幕大小的区域，也可以在屏幕中任意取一块区域传进去。因此dock的本质就是根据传人的区域计算出一块新区域，只不过传人屏幕大小的区域就可以自适应屏幕而已(*￣︶￣)

由此，我们就可以实现dock的套娃模式了（因为传入的是区域，生成的也是区域），比如可以这样使用，如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_vertical(__top_region,30)  {            //__vertical_region        }    }}

此时你知道最里面的__vertical_region是屏幕中的哪一片区域吗？

如果你和我一样有点晕，也不要急，我们可以调用fill_colour函数给这片区域填充一个颜色把它显示出来（这样就方便我们查看区域设置的正不正确），程序如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_vertical(__top_region,30)  {            arm_2d_fill_colour_with_opacity(                   ptTile,                 &__vertical_region,                 (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_WHITE},                100);        }    }}

这个套娃的区域如下图

怎么样，和你想得一样吗(*￣︶￣)

【绘制状态栏】

我们今天绘制的状态栏就是上面的套娃区域，然后把一个个小图标（30*30像素）绘制在此区域即可。

那么问题又来了，怎么在此区域中绘制图标呢？

此时，就需要使用另一个小工具线性流式布局（Line Stream Layout）了。它就可以按顺序一个接一个地将图标放置在指定区域内。

它的使用方法如下

arm_2d_layout(__vertical_region) {    __item_line_dock_horizontal( <width> )  {        //__item_region                           }   __item_line_dock_horizontal( <width> ) {        //...                           }   //...}

首先把图标绘制的区域传给arm_2d_layout
然后用__item_line_dock_horizontal就可以获取到每个图标的区域（__item_region），它需要传入的参数为图标的宽度
要绘制几个图标就用几个__item_line_dock_horizontal，他会帮我们依次计算出绘制小图标的区域

这样，绘制状态栏的图标就简单了，程序如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_vertical(__top_region,30)  {            arm_2d_layout(__vertical_region) {                //绘制wifi图标                __item_line_dock_horizontal(30) {                                                  arm_2d_fill_colour_with_mask_and_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           &c_tileWiFiMask,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_WHITE},                                          250);                         }               //绘制蓝牙图标               __item_line_dock_horizontal(30) {                                                      arm_2d_fill_colour_with_mask_and_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           &c_tileBlueToothMask,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          250);                                     }               //...            }       }   }}

是不是很简单。

此时，如果你想实现下面的需求，即蓝牙连接设备成功，就绘制蓝牙图标，未连接到设备就不绘制蓝牙图标，如下图所示

大家是不是发现未画蓝牙图标时，中间两个图标的间隔变大而显得很不美观，这个也就是固定坐标带来的弊端，不过好在我们使用了线性流式布局，使得这种问题再也不会出现了。代码修改也很简单，只需要添加一个控制显示的变量就可以，需要绘制就赋值为true，否则为false。

修改后的代码如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_vertical(__top_region,30)  {            arm_2d_layout(__vertical_region) {                //绘制wifi图标                __item_line_dock_horizontal(30) {                                                  arm_2d_fill_colour_with_mask_and_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           &c_tileWiFiMask,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_WHITE},                                          250);                         }               //绘制蓝牙图标               if(blue_tooth_flag){                   __item_line_dock_horizontal(30) {                                                          arm_2d_fill_colour_with_mask_and_opacity(                                 ptTile,                               &__item_region,                               &c_tileBlueToothMask,                               (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                              250);                                         }               }               //...            }       }   }}

只在15行添加了一个if判断语句就可以了

最后运行的效果如下所示

怎么样，相信大家已经get到布局小工具的妙用了。

【线性流式布局二】

上面的例子我们只是简单使用了下线性流式布局，其实它还有别的用法。

那就是通过__item_line_dock_horizontal宏我们还可以指定当前元素与上下左右之间的间隔，其语法如下：


arm_2d_layout(<the target region: arm_2d_region_t>) {    /* Syntax 1 */    __item_line_dock_horizontal(<width>,                           [, <left>, <right>, <top>, <bottom>]) {        //...    }        /* more of the __item_line_dock_horizontal segments */    //...    }

举例如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_vertical(__top_region,30)  {            arm_2d_layout(__vertical_region) {                __item_line_dock_horizontal(30，10，0，0，0) {                                               arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          100);                                             }                             __item_line_dock_horizontal(20,10,10,5,5) {                                                    arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          100);                                 }               __item_line_dock_horizontal(30) {                       arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          100);                                             }               //...            }       }   }}

为了方便讲解，我们只是在区域中填充了颜色。这个程序绘制的区域如下图所示

第1个区域我们设置width=30，相邻间距只设置了，left=10，其他都为0
第2个区域我们设置width=20，相邻间距left和right为10，up和bottom为5。这样就把一个边长为20的区域放到了中间。
第3个区域只设置了width=30

注意：当设置上下左右相邻之间的间隔时，四个位置必须同时指定，且顺序不能改变。（即第1个区域虽然只设置了left，但是其他3个0必须写而不能省略）

同样的，我们有横向的线性流式布局，那有没有纵向的呢？

答案是肯定的。

纵向的线性流式布局（Vertical Line Stream Layout）与横向的线性流式布局（Horizontal Line Stream Layout）类似，其语法如下：

arm_2d_layout(<the target region: arm_2d_region_t>) {        __item_line_dock_vertical( <height>                         [, <left>, <right>, <top>, <bottom>]) {        // ...    }   
    /* more of the __item_line_vertical segments */    //...    }

举例如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {          arm_2d_dock_left( _canvas,  50 ) {              arm_2d_layout(__left_region) {                  __item_line_dock_vertical(30,10,10,50,10){                      arm_2d_fill_colour_with_opacity(                                   ptTile,                                 &__item_region,                                 (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                                100);                  }                                    __item_line_dock_vertical(30){                      arm_2d_fill_colour_with_opacity(                                   ptTile,                                 &__item_region,                                 (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                                100);                  }              }          }      }

第1个区域我们设置height=30，相邻间距left和right为10，up=50和bottom=10。
第2个区域直接设置height=30

这两个布局区域如下图所示

第2个区域由于我们只设置了height=30，所以它的宽度还是__left_region的宽度50

那我们想让它变成宽度为30的区域该怎么办呢？

聪明的你很快就想到了，设置间距left和right为10不就可以了，没错，是这样的，程序如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_left( _canvas,  50 ) {        arm_2d_layout(__left_region) {            __item_line_dock_vertical(30,10,10,50,10){                arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          100);            }                        __item_line_dock_vertical(30,10,10,0,0){                arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_BLUE},                          100);            }        }    }}

这个程序的布局区域如下图所示

到这里，你以为线性流式布局的用法就讲完了吗？

no！no！no！

其实它还有一种用法哦！

那就是__item_line_dock_horizontal() 以及 __item_line_dock_vertical() 括号里的参数是可以省略的，表示占用剩下所有面积区域。

那这种用法有什么用呢？

这个非常适合类似MDK Project View占用左边的纵向空间，右边的就是用剩下的所有空间作为编辑区。

好，那我们就简单把屏幕分成左右两个区域，程序如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_layout(_canvas) {        __item_line_dock_horizontal(50){            arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_RED},                          100);          }        __item_line_dock_horizontal(){            arm_2d_fill_colour_with_opacity(                             ptTile,                           &__item_region,                           (__arm_2d_color_t){GLCD_COLOR_GREEN},                          100);          }    }}

第1个区域我们设置width=50
第2个dock_horizontal()函数没有传参数

这个代码划分的区域如下图所示

怎么样，是不是很简单。

好了，到这里，dock的线性流式布局就介绍完了，大家赶快动手试试把~~~///(^v^)\\\~~~

【套娃模式】

有了布局小工具dock，相信大家在为界面布局时也能得心应手了。因为它很容易就可以把屏幕分成几块，然后分别在分好的区域中绘制图案就可以了。如下图，把屏幕分成3个区域

第1个区域用arm_2d_dock_top就可以获取到
第2个区域先使用arm_2d_dock_bottom获取下面的区域，然后对获取的__bottom_region使用arm_2d_dock_left就可以了
同样的，第3个区域先用dock_bottom获取，再对此区域使用dock_right即可

由于dock工具区域支持套娃模式，我们可以对2、3区域再进行划分，如下图

这样我们很容易就把屏幕划分成若干个区域了。

不过，说起套娃模式，还有一个注意点需要和大家说一下，

那就是使用相同的dock工具进行套娃时，如下所示

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  40 ) {        arm_2d_dock_top( __top_region,  30 ) {            //。。。        }    }}

这样挨着同时使用两个dock_top，建议最好不要这样用（当然这样用也是没问题的）

这个也很简单，因为两个dock_top嵌套，其实就相当于使用里面的dock_top获取的区域一样，根本没必要使用两个哦！！

上面使用两个top想获取的区域其实就用一个即可，程序如下

arm_2d_canvas(ptTile, _canvas) {    arm_2d_dock_top( _canvas,  30 ) {        //。。。    }    }

哈哈，你现在应该明白了吧~~~///(^v^)\\\~~~

【dock布局综合例子】

最后，在简单制作一个例子来结束今天的文章。

我们就用arm-2d官方demo中的arm_2d_scene_fan来举例。

它的界面如下所示

就是一个旋转的小风扇，并显示温度。

那现在就开始分析一下它的布局。

首先，小风扇和温度值所需要的区域为140*200，我们把这个区域放到屏幕中间，如下图所示

程序也很简单，如下

arm_2d_canvas(ptTile, __top_canvas) {    arm_2d_align_centre(__top_canvas, 140, 200) {        //。。。    }}

然后用线性流式布局把这个居中的区域分成两块，如下图

上面140*140的区域用来风扇旋转，而剩下的区域则用来显示温度，程序也很简单，如下

arm_2d_canvas(ptTile, __top_canvas) {        arm_2d_align_centre(__top_canvas, 140, 200) {                    arm_2d_layout(__centre_region) {                __item_line_dock_vertical(140) {                //绘制旋转的风扇            }            __item_line_dock_vertical() {                //绘制温度值            }        }    }}

怎么样，是不是很简单。

不过，虽然简单，但是用了布局小工具之后，我们就很容易适配不同大小的屏幕了。比如上面的视频中用的屏幕像素为240*320的，但是如果你换成240*240的屏幕也可以运行，不需要再修改代码哦。

有小伙伴又要说了，那适配240*135的屏幕呢？

哈哈哈。。。

这个屏幕当然也可以，但是一点代码都不修改是做不到的。

那接下来就一起适配这个屏幕，看看到底需要修改多少代码。

首先，由于我们的屏幕高度只有135，所以竖着显示显然是不行，那我们就改成横着的，把之前的140*200的区域改为200*135

修改后的代码如下

arm_2d_align_centre(__top_canvas, 200, 135) {    arm_2d_layout(__centre_region) {            //。。。        }    }}

既然要横着显示了，那肯定__item_line_dock_vertical要改为__item_line_dock_horizontal了。

修改后的布局代码如下

arm_2d_canvas(ptTile, __top_canvas) {        arm_2d_align_centre(__top_canvas, 200, 135) {        arm_2d_layout(__centre_region) {            __item_line_dock_horizontal(135) {                //绘制旋转的风扇            }            __item_line_dock_horizontal() {                //绘制温度值            }        }    }}

这样，我们的布局就修改好了。唯一的问题就是把风扇旋转的区域140*140改成了135*135，这样把区域缩小后会导致风扇显示不全。

不过，不要急，先看一下风扇旋转的代码，如下

使用的是transform函数进行旋转的，而transform函数本身就支持缩放。

哈哈哈，你是不是已经明白了，

只要把缩放倍数1.001f改为0.8f就好了，修改后的代码如下

到这里就把240*135的屏幕适配好了，是不是很简单。其实这个也相当于把一个竖屏显示的布局改成了横屏布局，其修改的内容也不多~~~///(^v^)\\\~~~

好了，那我们就看看修改后的代码运行效果，如下

哈哈，各位看官，看到这里还不赶快试试。

这个demo的添加也很简单，如下

然后在弹出的对话框中选择Fan即可，如下

添加成功就会在工程中出现fan.c文件了，如下

它的使用也很简单，程序如下

#include "arm_2d_scene_fan.h"int main(void) {    system_init();        disp_adapter0_init();        __arm_2d_scene_fan_init(   &DISP0_ADAPTER,NULL);    //。。。}

首先添加头文件arm_2d_scene_fan.h
然后调用初始化函数即可。是不是太简单了！

好了，到这里今天的内容就讲完了。欢迎大家和我一起玩转Arm-2D，我们的口号是：一起玩，一起玩才更好玩。下期精彩继续(基于高斯模糊的特效设计)。。。

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