C++根据录音绘制波形图

要根据录音绘制波形图，可以采用以下步骤：

1. 读取录音文件，获取录音数据。

2. 计算每个采样点的振幅值，将其转换为可视化的点。

3. 绘制坐标轴和刻度线。

4. 将数据点连接起来，形成波形图。

以下是一个简单的示例代码，可以帮助你实现这个功能：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <SFML/Graphics.hpp>
using namespace std;

// 定义采样率和采样位数
const int SAMPLE_RATE = 44100;
const int SAMPLE_BITS = 16;

// 定义绘制参数
const int WIDTH = 800;
const int HEIGHT = 400;
const int PADDING = 50;
const sf::Color AXIS_COLOR = sf::Color::White;
const sf::Color WAVE_COLOR = sf::Color::Green;

// 读取录音文件，获取录音数据
vector<double> readWavFile(string filename) {
    ifstream file(filename, ios::binary);
    if (!file.is_open()) {
        cout << "Failed to open file: " << filename << endl;
        return vector<double>();
    }
    // 跳过文件头
    file.seekg(44);
    vector<double> data;
    while (true) {
        short s;
        file.read((char*)&s, sizeof(s));
        if (file.eof()) {
            break;
        }
        // 将采样值转换为 [-1, 1] 的范围
        double v = (double)s / (double)SHRT_MAX;
        data.push_back(v);
    }
    file.close();
    return data;
}

// 计算每个采样点的坐标
vector<sf::Vector2f> calculatePoints(const vector<double>& data) {
    vector<sf::Vector2f> points;
    int n = data.size();
    double dx = (double)(WIDTH - 2 * PADDING) / (double)n;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        double x = PADDING + i * dx;
        double y = (1 - data[i]) * (HEIGHT - 2 * PADDING) / 2 + PADDING;
        points.push_back(sf::Vector2f(x, y));
    }
    return points;
}

// 绘制坐标轴和刻度线
void drawAxis(sf::RenderWindow& window) {
    sf::RectangleShape xaxis(sf::Vector2f(WIDTH - 2 * PADDING, 2));
    xaxis.setPosition(PADDING, HEIGHT - PADDING);
    xaxis.setFillColor(AXIS_COLOR);
    window.draw(xaxis);
    sf::RectangleShape yaxis(sf::Vector2f(2, HEIGHT - 2 * PADDING));
    yaxis.setPosition(PADDING, PADDING);
    yaxis.setFillColor(AXIS_COLOR);
    window.draw(yaxis);
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        double x = PADDING + (double)i * (WIDTH - 2 * PADDING) / 10;
        sf::RectangleShape tick(sf::Vector2f(2, 10));
        tick.setPosition(x, HEIGHT - PADDING);
        tick.setFillColor(AXIS_COLOR);
        window.draw(tick);
        sf::Text label(to_string(i), sf::Font::getDefaultFont(), 16);
        label.setPosition(x - 10, HEIGHT - PADDING + 10);
        label.setFillColor(AXIS_COLOR);
        window.draw(label);
    }
}

// 绘制波形图
void drawWave(sf::RenderWindow& window, const vector<sf::Vector2f>& points) {
    sf::VertexArray lines(sf::PrimitiveType::LineStrip, points.size());
    for (int i = 0; i < points.size(); i++) {
        lines[i].position = points[i];
        lines[i].color = WAVE_COLOR;
    }
    window.draw(lines);
}

int main() {
    // 读取录音文件
    vector<double> data = readWavFile("recording.wav");
    if (data.empty()) {
        return 1;
    }
    // 计算每个采样点的坐标
    vector<sf::Vector2f> points = calculatePoints(data);
    // 创建窗口
    sf::RenderWindow window(sf::VideoMode(WIDTH, HEIGHT), "Waveform");
    // 主循环
    while (window.isOpen()) {
        // 处理事件
        sf::Event event;
        while (window.pollEvent(event)) {
            if (event.type == sf::Event::Closed) {
                window.close();
            }
        }
        // 绘制波形图
        window.clear();
        drawAxis(window);
        drawWave(window, points);
        window.display();
    }
    return 0;
}

注意，这段代码使用了 SFML 库来绘制图形，需要在编译时链接该库。另外，为了简化代码，没有对异常情况进行处理，实际应用中需要进行错误处理。