Day4 教学示例：Mandelbrot 分形渲染器（QPainter 绘图 + 多线程 + 事件处理综合演示）

三段式对比直击 Day4 slides「主线程耗时=冻结」痛点：主线程渲染冻结 / 后台单线程不卡但慢 / 后台多线程不卡且快。 - QThreadPool + QRunnable 分水平条带并行，排队信号槽回传，epoch 版本号防过期覆盖 - wheelEvent 缩放（鼠标为锚）+ mouseEvent 拖拽平移 + paintEvent 画 QImage - 子目录自带独立 CMakeLists.txt，可单独构建/共享（双模式约定同 lineedit_eye_toggle） - 配套 README（概念/走读/双构建/5 踩坑点/练习）+ 设计规格 - 已验证：独立工程 offscreen 运行 exit=0；主工程构建 exit=0（w64devkit g++16 + mingw73 Qt5.14.2）注：主工程 examples/CMakeLists.txt 的接入（mandelbrot + lineedit_eye_toggle + qdialog + themes 原子接入）与顶层 CMakeLists 本地调试改动未一并提交，待整体确认后单独提交。 Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
2026-07-09 09:01:29 +08:00
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@@ -0,0 +1,54 @@
+// ============================================================================
+//  mandelbrot_strip_task.cpp —— 调色板构造 + renderStrip 纯计算实现
+//  MandelbrotStripTask 的成员全部内联在头文件，本 .cpp 只需让 AUTOMOC 扫到
+//  strip_task.h 的 Q_OBJECT（#include 它即可），并实现非内联的 MandelPalette
+//  与 renderStrip。
+// ============================================================================
+#include "mandelbrot_strip_task.h"
+
+#include <QColor>
+#include <QtGlobal>
+
+// 迭代次数 → HSV 色相循环（彩虹环），集合内部点统一黑色。
+MandelPalette::MandelPalette(int maxIter) {
+    const int n = qMax(1, maxIter);
+    table_.resize(n);
+    for (int i = 0; i < n; ++i) {
+        if (i == n - 1) { table_[i] = qRgb(0, 0, 0); continue; }  // 集合内 → 黑
+        const int hue = static_cast<int>((360.0 * 4.0 * i / n));
+        table_[i] = QColor::fromHsv(hue % 360, 255, 255).rgb();
+    }
+}
+
+// 标准 Mandelbrot 迭代 z = z² + c，逃逸半径 2。逐像素写入 RGB32。
+QImage renderStrip(const MandelViewport& vp, const MandelPalette& pal, int y0, int y1) {
+    const int w = vp.width;
+    const int top = qBound(0, y0, vp.height);
+    const int bot = qBound(0, y1, vp.height);
+    if (w <= 0 || bot <= top) return {};
+
+    QImage img(w, bot - top, QImage::Format_RGB32);
+    const double x0 = vp.centerX - vp.scale * vp.width / 2.0;
+    const double y0c = vp.centerY - vp.scale * vp.height / 2.0;
+    const int maxIter = vp.maxIter;
+
+    for (int py = top; py < bot; ++py) {
+        const double cy = y0c + vp.scale * py;
+        auto* line = reinterpret_cast<QRgb*>(img.scanLine(py - top));  // RGB32 = 每像素 1 个 QRgb
+        for (int px = 0; px < w; ++px) {
+            const double cx = x0 + vp.scale * px;
+            double zx = 0.0, zy = 0.0;
+            int iter = 0;
+            while (iter < maxIter) {
+                const double zx2 = zx * zx;
+                const double zy2 = zy * zy;
+                if (zx2 + zy2 > 4.0) break;  // 逃逸
+                zy = 2.0 * zx * zy + cy;
+                zx = zx2 - zy2 + cx;
+                ++iter;
+            }
+            line[px] = pal.color(iter >= maxIter ? maxIter - 1 : iter);
+        }
+    }
+    return img;
+}