【花雕学编程】Arduino动手做（249）---ESP32 1.28寸 TFT GC9A01屏之通过调整旋转轴立方体倾斜 20 度 简单

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  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百四十九：1.28寸圆形彩色TFT显示屏 高清IPS 模块 240*240 SPI接口GC9A01驱动
  项目之六十一：GC9A01园屏之通过调整旋转轴立方体倾斜 20 度
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//       GC9A01---------- ESP32
//       RST ------------ NC（复位引脚，此处未连接）
//       CS ------------- D4（片选引脚，连接到ESP32的D4引脚）
//       DC ------------- D2（数据/命令选择引脚，连接到ESP32的D2引脚）
//       SDA ------------ D23 (green)（主数据输出引脚，连接到ESP32的D23引脚，绿色线）
//       SCL ------------ D18 (yellow)（时钟信号引脚，连接到ESP32的D18引脚，黄色线）
//       GND ------------ GND（接地引脚，连接到ESP32的接地端）
//       VCC -------------3V3（电源引脚，连接到ESP32的3.3V电源）

#include "SPI.h"                      // 引入 SPI 库，用于 TFT 屏幕通信
#include "Adafruit_GFX.h"             // 引入 Adafruit GFX 图形库，支持图形绘制
#include "Adafruit_GC9A01A.h"         // 引入 GC9A01A 屏幕驱动库

#define TFT_CS 4                      // 定义 TFT 屏幕片选引脚
#define TFT_DC 2                      // 定义 TFT 屏幕数据/命令选择引脚
#define TFT_RST -1                    // 屏幕复位引脚（-1 表示未使用）

// **创建 TFT 屏幕对象**
Adafruit_GC9A01A tft = Adafruit_GC9A01A(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// **屏幕参数**
#define SCREEN_WIDTH 240               // 屏幕宽度
#define SCREEN_HEIGHT 240              // 屏幕高度
#define CENTER_X SCREEN_WIDTH / 2      // 计算屏幕中心 X 坐标
#define CENTER_Y SCREEN_HEIGHT / 2     // 计算屏幕中心 Y 坐标
#define CUBE_SIZE 40                   // 立方体的大小
#define ROTATION_SPEED 0.05            // 旋转速度（每次更新旋转角度）

float angle = 0;                       // 立方体旋转角度（初始为 0）
float tiltAngle = 20 * M_PI / 180;      // **定义倾斜角度（20°转换为弧度）**

// **定义立方体的 3D 顶点**
float cubeVertices[8][3] = {
    {-CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE},  // 顶点 0
    { CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE},  // 顶点 1
    { CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE},  // 顶点 2
    {-CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE},  // 顶点 3
    {-CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE},  // 顶点 4
    { CUBE_SIZE, -CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE},  // 顶点 5
    { CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE},  // 顶点 6
    {-CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE,  CUBE_SIZE}   // 顶点 7
};

// **绘制立方体边**
void drawEdge(int i, int j, float transformedVertices[8][2], uint16_t color) {
    tft.drawLine(transformedVertices[i][0], transformedVertices[i][1],
                 transformedVertices[j][0], transformedVertices[j][1], color);
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);               // 初始化串口，方便调试
    tft.begin();                        // 初始化 TFT 屏幕
    tft.setRotation(1);                 // 设置屏幕方向（横屏）
    tft.fillScreen(tft.color565(0, 0, 0));  // 设定黑色背景
}

void loop() {
    tft.fillScreen(tft.color565(0, 0, 0));  // 清屏，避免残影

    float transformedVertices[8][2];  // **存储 2D 投影坐标**

    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        float x = cubeVertices[i][0];  // 获取 X 坐标
        float y = cubeVertices[i][1];  // 获取 Y 坐标
        float z = cubeVertices[i][2];  // 获取 Z 坐标

        // **绕 X 轴倾斜 20°**
        float tiltedY = y * cos(tiltAngle) - z * sin(tiltAngle);
        float tiltedZ = y * sin(tiltAngle) + z * cos(tiltAngle);

        // **绕 Y 轴旋转**
        float rotatedX = x * cos(angle) - tiltedZ * sin(angle);
        float rotatedZ = x * sin(angle) + tiltedZ * cos(angle);

        // **投影到 2D 屏幕**
        transformedVertices[i][0] = CENTER_X + rotatedX;  // 映射 X 轴
        transformedVertices[i][1] = CENTER_Y + tiltedY;   // 映射 Y 轴
    }

    // **绘制立方体的 12 条边**
    uint16_t color = tft.color565(255, 255, 255);  // 设定立方体颜色（白色）
    int edges[12][2] = {
        {0, 1}, {1, 2}, {2, 3}, {3, 0},  // 前面四条边
        {4, 5}, {5, 6}, {6, 7}, {7, 4},  // 背面四条边
        {0, 4}, {1, 5}, {2, 6}, {3, 7}   // 连接前后面的四条边
    };

    for (int i = 0; i < 12; i++) {
        drawEdge(edges[i][0], edges[i][1], transformedVertices, color);
    }

    angle += ROTATION_SPEED;  // **更新旋转角度**
    delay(50);  // **控制动画速度**
}