QtでJoypad取得

はじめに

今までの投稿はOpenCVばかりでしたので、JoypadをQtで取得しようと思います。
次に投稿を予定しているOpenCVのEdgeの処理でもJoypadを使用したいと思います。

仕様

1.SubThreadでJoypadの処理を行う
2.MainThreadでJoypadの表示を行う
3.JoypadのAnalog Axisを使用する

使用Joypad

ELECOMさんのJoypadを使用しました。
Axis:3(Analog/Digital切り替えが内2つ)
Button:12

参考先

Joypadの実装に関しては
こちら
を参考にさせていただきました。

JoypadのCalibration

初めてJoypadを使用するときは、Calibrationを実施したほうが良いと思います。
「jstest-gtk」でCalibrationします。(他にCalibrationするやり方があるのでしたら、ご教示していただけると嬉しいです)

インストール

ターミナルから下記を実行します。

install command.

sudo apt install -y jstest-gtk

Calibration

「アプリケーションを表示する」から「jstest-gtk」をクリックし、「プロパティ」をクリックします。
ここでAxis(表示はAxes)を見ると、「6」となっております。
左右で1、上下で1 = 2で、3Axis(軸)あるので、6と表示されるようです。

「Calibration」をクリックします。

「StartCaribration」をクリックします。

「OK」をクリックします。

「OK」クリック後、下記画面になりますので「StartCaribration」をクリックしてからJoyPadのすべての軸をすべての方向に傾けたり、すべてのボタンを押したりしてください。
すべての軸を傾けたり、すべてのボタンを押したら、「閉じる」をクリックします。

すべての軸を傾けたり、すべてのボタンを押して問題がないか確認してください。
終了するときは、「閉じる」をクリックしてください。

プロジェクトの新規作成

新規に「joypad」というプロジェクトを作成します。
新規にプロジェクトを作成する方法は、
QtでHello world!
を参照してください。

UI

Joypad名称用Labelを1(geometryの幅を200、背景色はピンクに設定してくさい)
表題用のlabelを18個(Axis:6、Button:12)
表示用のlabelを18個(Axis:6、Button:12)
配置します。
labelの配置方法は、
QtでHello world!
を参照してください。
表題用のLabelの名称を下記の通り設定します。
Axis1(L/R)、Axis1(U/D)、Axis2(L/R)、Axis2(U/D)、Axis3(L/R)、Axis3(U/D)
Button01、Button02、Button03、Button04、Button05、Button06
Button07、Button08、Button09、Button10、Button11、Button12
表示用のlabelのobjectName、text、背景色を下記の通り設定します。

表題用Label	objectName	text	背景色
Axis1(L/R)	label_Axis1_LR	なし	黄色
Axis1(U/D)	label_Axis1_UD	なし	黄色
Axis2(L/R)	label_Axis2_LR	なし	黄色
Axis2(U/D)	label_Axis2_UD	なし	黄色
Axis3(L/R)	label_Axis3_LR	なし	黄色
Axis3(U/D)	label_Axis3_UD	なし	黄色
Button01	label_Button01	なし	水色
Button02	label_Button02	なし	水色
Button03	label_Button03	なし	水色
Button04	label_Button04	なし	水色
Button05	label_Button05	なし	水色
Button06	label_Button06	なし	水色
Button07	label_Button07	なし	水色
Button08	label_Button08	なし	水色
Button09	label_Button09	なし	水色
Button10	label_Button10	なし	水色
Button11	label_Button11	なし	水色
Button12	label_Button12	なし	水色

上記を設定すると、下記のようになると思います。

実装

クラスの追加

実装はJoypadを別スレッドで取得するようにします。
Joypad用のクラスは「getJoypad」とします。
クラスの作成方法は、
QtでOpenCV(Threadによる取得)
を参照してください。

実装詳細

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include "getJoypad.h"								// 追加

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();
private:
    Ui::MainWindow *ui;
// 追加(ここから)
public:
	getJoypad *getJoyThread;
private:
	int axisNum, buttonNum;
	QString joypadName;
	std::vector<int> joyAxisStatus;
	std::vector<char> joyButtonStatus;
	void reSizeAxisButtonMain(int, int);
public slots:
	void onValueChangedJoy(void);
};
// 追加(ここまで)
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QMessageBox>								// 追加

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

	// 追加(ここから)
	getJoyThread = new getJoypad(this);
	if(getJoyThread->initJoypad()){
		getJoyThread->getJoypadData(&axisNum, &buttonNum, &joypadName);
		getJoyThread->reSizeAxisButton(axisNum, buttonNum);
		reSizeAxisButtonMain(axisNum, buttonNum);
		ui->label_joypadName->setText(joypadName);

		connect(getJoyThread, SIGNAL(valueChangedJoy(void)), this, SLOT(onValueChangedJoy(void)));
		getJoyThread->start();
	} else {
		QMessageBox msgBox(this);
		msgBox.setText(tr("Joypadがオープンできませんでした。"));
		msgBox.setWindowTitle(tr("エラー"));
		msgBox.setStandardButtons(QMessageBox::Yes);
		msgBox.setDefaultButton(QMessageBox::Yes);
		msgBox.setIcon(QMessageBox::Warning);
		msgBox.exec();
		exit(0);
	}
	// 追加(ここまで)
}

MainWindow::~MainWindow()
{
	getJoyThread->Stop = true;						// 追加
	delete ui;
}

// 追加(ここから)
void MainWindow::reSizeAxisButtonMain(int axisNum, int buttonNum)
{
	joyAxisStatus.resize(axisNum, 0);
	joyButtonStatus.resize(buttonNum, 0);
}

void MainWindow::onValueChangedJoy(void)
{
	getJoyThread->getJoypadStatus(joyAxisStatus, joyButtonStatus);

	ui->label_Axis1_LR->setNum(joyAxisStatus[0]);
	ui->label_Axis1_UD->setNum(joyAxisStatus[1]);
	ui->label_Axis2_LR->setNum(joyAxisStatus[2]);
	ui->label_Axis2_UD->setNum(joyAxisStatus[3]);
	ui->label_Axis3_LR->setNum(joyAxisStatus[4]);
	ui->label_Axis3_UD->setNum(joyAxisStatus[5]);

	ui->label_Button01->setNum(joyButtonStatus[0]);
	ui->label_Button02->setNum(joyButtonStatus[1]);
	ui->label_Button03->setNum(joyButtonStatus[2]);
	ui->label_Button04->setNum(joyButtonStatus[3]);
	ui->label_Button05->setNum(joyButtonStatus[4]);
	ui->label_Button06->setNum(joyButtonStatus[5]);
	ui->label_Button07->setNum(joyButtonStatus[6]);
	ui->label_Button08->setNum(joyButtonStatus[7]);
	ui->label_Button09->setNum(joyButtonStatus[8]);
	ui->label_Button10->setNum(joyButtonStatus[9]);
	ui->label_Button11->setNum(joyButtonStatus[10]);
	ui->label_Button12->setNum(joyButtonStatus[11]);
}
// 追加(ここまで)

getJoypad.h

#ifndef GETJOYPAD_H
#define GETJOYPAD_H

#include <QThread>
#include <QObject>
#include <vector>									// 追加
#include <linux/joystick.h>							// 追加

#define JOYPAD_NAME_SIZE	80						// 追加

class getJoypad : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
//	getJoypad();									// 削除
	getJoypad(QObject *parent = 0, bool b = false);	// 修正
	// 追加(ここから)
	~getJoypad();
	bool initJoypad(void);
	void getJoypadData(int*, int*, QString*);
	void reSizeAxisButton(int, int);
	void run(void);
	void getJoypadStatus(std::vector<int>&, std::vector<char>&);
	bool Stop;
private:
	int joyFd, numOfAxis, numOfButtons;
	std::vector<int> joyAxis;
	std::vector<char> joyButton;
	char nameOfJoypad[JOYPAD_NAME_SIZE];
	js_event js;
signals:
	void valueChangedJoy(void);
// 追加(ここまで)
};

#endif // GETJOYPAD_H

getJoypad.cpp

#include <QMutex>									// 追加
#include <QTextCodec>								// 追加
#include <sys/ioctl.h>								// 追加
#include <unistd.h>									// 追加
#include <fcntl.h>									// 追加
#include "getJoypad.h"

#define JOY_DEV "/dev/input/js0"					// 追加

//getJoypad::getJoypad()							// 削除
getJoypad::getJoypad(QObject *parent, bool b) : QThread(parent), Stop(b)	// 修正
{

}

// 追加(ここから)
getJoypad::~getJoypad()
{
	Stop = true;
	close(joyFd);
}

bool getJoypad::initJoypad(void)
{
	bool ret = true;

	numOfAxis = numOfButtons = 0;
	memset(nameOfJoypad, 0x00, sizeof(nameOfJoypad));

	if((joyFd = open(JOY_DEV, O_RDONLY)) < 0){
		ret = false;
	} else {
		ioctl(joyFd, JSIOCGAXES, &numOfAxis);
		ioctl(joyFd, JSIOCGBUTTONS, &numOfButtons);
		ioctl(joyFd, JSIOCGNAME(JOYPAD_NAME_SIZE), nameOfJoypad);

		fcntl(joyFd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
	}

	return ret;
}

void getJoypad::getJoypadData(int *axisNum, int *buttonNum, QString *joypadName)
{
	*axisNum = numOfAxis;
	*buttonNum = numOfButtons;
	QTextCodec *tc = QTextCodec::codecForLocale();
	*joypadName = QString(tc->toUnicode(nameOfJoypad));
}

void getJoypad::reSizeAxisButton(int axisNum, int buttonNum)
{
	joyAxis.resize(axisNum, 0);
	joyButton.resize(buttonNum, 0);
}

void getJoypad::run(void)
{
	QMutex mutex;

	while(1){
		mutex.lock();
		if(this->Stop){
			 break;
		}
		mutex.unlock();

		read(joyFd, &js, sizeof(js_event));
		switch(js.type & ~JS_EVENT_INIT){
			case JS_EVENT_AXIS:
				if((int)js.number>=(int)joyAxis.size()){
					continue;
				}
				joyAxis[(int)js.number] = js.value;
				break;
			case JS_EVENT_BUTTON:
                if((int)js.number>=(int)joyButton.size()){
					continue;
				}
				joyButton[(int)js.number] = js.value;
				break;
		}

		emit valueChangedJoy();

		this->msleep(10);
	}
}

void getJoypad::getJoypadStatus(std::vector<int>& axisStatus, std::vector<char>& buttonStatus)
{
	for(int loopCount = 0; loopCount < (int)joyAxis.size(); loopCount++){
		axisStatus[loopCount] = joyAxis[loopCount];
	}

	for(int loopCount = 0; loopCount < (int)joyButton.size(); loopCount++){
		buttonStatus[loopCount] = joyButton[loopCount];
	}
}

build&run

実装が完了しましたら、▶をクリックして、build & run します。
Calibrationが済んでいるのでしたら、下記の表示になると思います。

Axis1を動かしてみる

Axis1を左に倒した状態です。

Axis2を動かしてみる

Axis2を下に倒した状態です。

Buttonを押してみる

Button04を押した状態です。

皆さんも上手く動いたでしょうか？

まとめ

今回のJoypadもSubThreadで取得し、MainThreadでGUIの処理を行いました。
OpenCVのThreadの投稿では、USBカメラの取得をSubThreadで取得し、MainThreadでGUIの処理を行いました。
考えた方(実装の仕方)は同じにしております。
JoypadのCalibrationも一緒に説明しましたので、記事が長くなりました。申し訳ございません。