QT 图形视图框架

Wesley13
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https://blog.csdn.net/qq769651718/article/details/79357936

使用QPushButton、QLabel、QCheckBox等构成GUI的控件或自定义图形时,开发应用程序会变得很简单。

但是如果想在GUI中使用数十个或者数百个图形对象,向用户完美展示控制场景,则会受到很多的限制。

    图形视图框架用来管理2D图形项,支持绘制、缩放、事件响应等等。

​  1、快速提供并管理大量对象

​ 2、将事件传递到每一个对象

​ 3、管理焦点处理或对象选择等状态

    图形视图框架是按照MVC设计模式绘图, MVC设计模式包括三个元素:数据的模型(Model),用户界面的视图(View) ,用户再界面上的操作控制Controller。

QGraphicsView

   QGraphicsView 是为了在场景上显示图元而提供的类。QGraphicsView包括可视控件区域和用于显示大场景滚动区域,可以接受用户输入事件。QGraphicsView间接继承至QWidget。

QGraphicsScene

  QGraphicsScene类可以保存图元,也可以处理用户输入事件。是图形对象QGraphicsItem的容器,为管理大量的items提供一个快速的接口。QGraphicsScene只继承自QObject,所以本身是不可见的,必须通过与之相连的视图类QGraphicsView来显示.

QGraphicsItem

  QGraphicsItem是为了在图形视图上实现图形对象而提供的类。支持鼠标、键盘、焦点事件,支持拖放,在它的基础上可以继承出各种图元类。支持碰撞检测collision detection.

1 QGraphicsScene的常用函数

常用添加图元函数

QGraphicsScene::setBackgroundBrush   //填充背景色

QGraphicsScene::setForegroundBrush   //填充前景色

QGraphicsScene::addSimpleText        //添加简单文本

QGraphicsScene::addLine //添加直线

QGraphicsScene::addRect //添加矩形

QGraphicsScene::addEllipse //添加椭圆

QGraphicsScene::addWidget //添加窗口

QGraphicsScene::addPixmap //添加图片

例如:

#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char** argv)
{
   QApplication app(argc, argv);
   QGraphicsView view;
   QGraphicsScene scene;
   view.setScene(&scene);
   view.show();
   view.resize(400, 400);

   /*设置场景的背景色前景色*/
   scene.setBackgroundBrush(QBrush(Qt::red));
   scene.setForegroundBrush(QBrush(QColor(0, 255, 0, 50)));

   /*添加线*/
   scene.addLine(0, 0, 100, 100, QPen(Qt::black));

/*添加矩形*/
scene.addRect(0, 100, 100, 100, QPen(Qt::yellow), QBrush(Qt::blue));

   /*添加椭圆*/
scene.addEllipse(100, 0, 100, 100, QPen(Qt::red), QBrush(Qt::green));
   /*添加简单文本,并且设置文本字体,并且描边*/
   scene.addSimpleText("hello", QFont("system", 40))
           ->setPen(QPen(QBrush(Qt::yellow), 3));

   /*添加图片,并且移动位置*/
   scene.addPixmap(QPixmap("E:\\qt_workspace\\pic\\wallet.png"))
           ->setPos(200, 200);

   /*添加一个窗口*/
   QLabel label("widget");
   scene.addWidget(&label);
 
   return app.exec();
}

操作图元函数

QGraphicsScene::itemAt //查找场景某个中最表层的item

QGraphicsScene::setSelectionArea   //设置选定区域

QGraphicsScene::setSceneRect         //设置场景的区域大小

QGraphicsScene::itemsBoundingRect    //根据所有的item计算区域大小

QGraphicsScene:: selectedItems //获取被选中的item,item必须为可选QGraphicsItem::ItemIsSelectable

2 QGraphicsItem的常用函数

QGraphicsItem::rect //不带边框的图形区域
QGraphicsItem::boundingRect         //带边框的图形区域
QGraphicsItem::collidesWithItem     //碰撞检测
QGraphicsItem::setScale                 //缩放
QGraphicsItem::setRotation              //旋转
QGraphicsItem::setZValue             //设置z坐标,图元的叠加先后顺序可以用它来设置
QGraphicsItem::setPos               //设置位置坐标

设置item的属性

void QGraphicsItem::setFlags(GraphicsItemFlags flags);
/*
*参数GraphicsItemFlags flags 为枚举类型,可以以下值
* QGraphicsItem::ItemIsMovable 是否可以移动
* QGraphicsItem::ItemIsSelectable 是否可以被选中
* QGraphicsItem::ItemIsFocusable 是否可以设置为焦点item
*/

3 图形视图的坐标系

3.1 QGraphscItem图元坐标系

​ 图元对象都有自身的坐标系,坐标系以(0,0)为坐标原点,自左向右递增是x轴,自上而下递增是y轴,而且所有图元对象的移动转换作用点都是(0, 0),坐标值可以是浮点型数值。

3.2 QGraphicsScene场景坐标系

  场景坐标系是所有图元对象的绝对坐标. 有四个象限。坐标系以(0,0)为坐标原点,自左向右递增是x轴,自上而下递增是y轴,坐标值可以是浮点型数值。

 

3.3  QGraphicsView视图坐标系

  视图坐标是窗口坐标。视图中的坐标单位1个像素。

3.4 坐标映射

父子图元坐标映射

QGraphicsItem::mapToParent     //子图元坐标映射到父图元
QGraphicsItem::mapFromParent   //父图元坐标映射到子图元

图元与场景坐标映射

QGraphicsItem::mapToScene     //图元到场景
QGraphicsItem::mapFromScene   //场景到图元
场景与视图坐标映射

QGraphicsView::mapFromScene  //场景到视图
QGraphicsView::mapToScene    //视图到场景

3.5 调整坐标系

​ 调整坐标系的的类是QTransform、QMatrix,这两个类都提供了缩放、旋转、变形坐标系的方法。

3.5.1 调整QGraphicsVeiw坐标系

#include
#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char** argv)
{
   QApplication app(argc, argv);
   QGraphicsView view;
   QGraphicsScene scene;
   view.setScene(&scene);
   view.show();
   view.resize(400, 400);
   QTransform transform;

   //transform.translate(100, 0); //移动坐标原点
   transform.scale(1.5, 1);  //缩放
   //transform.rotate(10);   //旋转
  // transform.shear(0.1, 0.1); //变形

   view.setTransform(transform);

/*添加矩形*/
scene.addRect(0, 100, 100, 100, QPen(Qt::yellow), QBrush(Qt::blue));
   return app.exec();
}

3.5.2 调整QGraphicsItem坐标系

#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char** argv)
{
   QApplication app(argc, argv);
   QGraphicsView view;
   QGraphicsScene scene;
   view.setScene(&scene);
   view.show();
   view.resize(400, 400);
   QTransform transform;

   //transform.translate(100, 0); //移动坐标原点
   transform.scale(1.5, 1);  //缩放
   //transform.rotate(10);   //旋转
  // transform.shear(0.1, 0.1); //变形
   /*添加矩形*/
   QGraphicsRectItem *rect = scene.addRect(0, 100, 100, 100
                                , QPen(Qt::yellow),  QBrush(Qt::blue));

   rect->setTransform(transform);

   return app.exec();
}

4 图形视图的事件处理

​ QGraphicsView是窗口类,那么它当然可以处理鼠标、键盘等事件。QGraphicsScene

不是窗口类,但是它也能处理鼠标、键盘等窗口类的事件。

​ QGraphicsView收到event,就会转换成QGraphicsScene的事件,QGraphicsScene对象再传递给对应的QGraphicsItem。

4.1 QGraphicsView的事件处理

​ QGraphicsView的事件处理机制与普通的QWidget相同。

#include "widget.h"
#include

GraphicsView::GraphicsView(QWidget *parent)
  : QGraphicsView(parent)
{

}

void GraphicsView::mousePressEvent(QMouseEvent* ev)
{
qDebug() << "GraphicsView" << __FUNCTION__ << endl;
/*必须传递到基类的mousePressEvent,否则QGraphicsScene无法收到消息*/
QGraphicsView::mousePressEvent(ev);
}

GraphicsView::~GraphicsView()
{

}

4.2 QGraphicsScene的事件处理

​ QGraphicsScene的事件处理机制与QWidget不同, 使用QGraphicsSceneEvent来传递事件。

例如,鼠标点击事件的虚函数为:

[virtual protected] void QGraphicsScene::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *mouseEvent);
scene.cpp

#include "scene.h"
#include

MyScene::MyScene(QObject * parent) : QGraphicsScene(parent)
{

}

void MyScene::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent* ev)
{
qDebug() << "GraphicsScene" << __FUNCTION__ << endl;
/*必须传递到基类的mousePressEvent中,否则QGraphicsItem无法收到消息*/
QGraphicsScene::mousePressEvent(ev);
}

4.3 QGraphicsItem的事件处理

​ QGraphicsItem的事件处理函数传递事件也是使用的QGraphicsSceneEvent。

常用的事件处理函数有:

//鼠标按下事件,场景上面的鼠标事件的触发位置坐标需要使用mouseEvent->scenePos()来获取
[virtual protected] void QGraphicsScene::mousePressEvent(
QGraphicsSceneMouseEvent *mouseEvent)
//鼠标释放事件
[virtual protected] void QGraphicsScene::mouseReleaseEvent(
QGraphicsSceneMouseEvent *mouseEvent)

//鼠标移动事件

[virtual protected] void QGraphicsScene::mouseMoveEvent(
QGraphicsSceneMouseEvent *mouseEvent)

//鼠标滚轮事件
[virtual protected] void QGraphicsScene::wheelEvent(
QGraphicsSceneWheelEvent *wheelEvent)


/*注意:先使用void QGraphicsItem::setAcceptHoverEvents(bool enabled),才能接收到hoverevent*/

//鼠标进入事件
[virtual protected] void QGraphicsItem::hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event)

//鼠标离开事件
[virtual protected] void QGraphicsItem::hoverLeaveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event)

//鼠标不点击移动事件
[virtual protected] void QGraphicsItem::hoverMoveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event)
 
/*键盘按下事件 setFlags(QGraphicsItem::ItemIsFocusable); 再调用setFocus才能接受键盘事件*/

[virtual protected] void QGraphicsItem::keyPressEvent(QKeyEvent *event)

//键盘释放事件
[virtual protected] void QGraphicsItem::keyReleaseEvent(QKeyEvent *event)

//绘画事件
[pure virtual] void QGraphicsItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget = Q_NULLPTR)

5  图形视图的内存管理

​ QGraphicsView通过指定父窗口托管内存, QGraphicsScene通过指定父QObject对象托管内存。QGraphicsItem 通过指定父QGraphicsItem对象托管内存, 顶级QGraphicsItem对象通过QGraphicsScene对象托管。

6 图形视图碰撞检测

​ 所谓的碰撞检测,就是判断某个点是否在图元对象中,或者两个图元是否有接触。

//判断QGraphicsItem坐标系中某点, 是否包含在QGraphicsItem中,需要将点转换成QGraphicsItem坐标
QGraphicsItem::contains()
 
//item的矩形边框
QGraphicsItem::boundingRect()
 
//返回item的形状path,可以是任何形状。
QGraphicsItem::shape()
 
//判断是否与某个item碰撞
QGraphicsItem::collidesWithItem

  QGraphicsScene认为所有图元的boundingRect函数与shape函数都是不发生改变的,除非用户进行通知。

 如果你想改变一个图元的范围,必需先调用prepareGeometryChange以允许QGraphicsScene进行更新。

7 背景缓冲

​ 如果场景的背景需要大量耗时的渲染,可以利用背景缓存,当下次需要渲染背景时,可以快速进行渲染。它的原理就是,把整个视口先绘制到一个QPixmap上。

​ 但是这个只适合较小的视口,也就是说,如果视图窗口很大,而且有滚动条,那么就不再适合缓存背景。

​ 我们可以使用setCacheMode(QGraphicsView::CacheBackground)来设置背景缓存,默认设置是没有缓存QGraphicsView::CacheNone。

void QGraphicsView::setCacheMode(CacheMode mode);

8 打印QGraphicsScene

​ 将整个场景打印到一个QPainterDevice的派生类对象中,例如QPixmap。

​ main.cpp

#include
#include
#include

int main(int argc, char** argv)
{
   QApplication app(argc, argv);
   QGraphicsView view;
   QGraphicsScene scene;
   view.setScene(&scene);
   view.show();
   view.resize(400, 400);

   scene.addRect(0, 0, 100, 100, QPen(Qt::red), QBrush(Qt::yellow));
   QPixmap pixmap(scene.sceneRect().width(), scene.sceneRect().height());
   pixmap.fill(QColor(0, 0, 0, 0));
   QPainter painter;
   painter.begin(&pixmap);
   painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
   scene.render(&painter);
   painter.end();
   pixmap.save("d:\\123.png");

   return app.exec();
}

9 图形效果叠加

​ Qt中可以给图元添加特效,QGraphicsEffect为特效基本类。

有以下具体特效

QGraphicsBlurEffect   //模糊效果
QGraphicsDropShadowEffect //阴影效果
QGraphicsColorizeEffect //使用色调的着色效果
QGraphicsOpacityEffect //透明效果

​ 例如:main.cpp

#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char** argv)
{
   QApplication app(argc, argv);
   QGraphicsView view;
   QGraphicsScene scene;
   view.setScene(&scene);
   view.show();
   view.resize(400, 400);
   QGraphicsBlurEffect effect;
   effect.setBlurRadius(10);
   QGraphicsRectItem* rect = scene.addRect(0, 0, 100, 100, QPen(Qt::red), QBrush(Qt::yellow));
   rect->setGraphicsEffect(&effect);

   return app.exec();
}
---------------------
作者:吓人的猿
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/qq769651718/article/details/79357936
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