Qt图形视图框架

前言

　　为了应付大作业~~更好的整活~~，我需要学习以下Qt的图形视图框架。
　　本文内容主要来自这里

图形视图框架概述

　　如果要绘制成千上万的图形，并且对它们进行控制，比如拖动这些图形、检测它们的位置以及判断它们是否碰撞等，可以使用Qt提供的图形视图框架来进行设计。

　　图形视图框架提供了一个基于图形项的模型视图编程方法，主要由场景、视图和图形项三部分组成，这三部分分别由QGraphicsScene、QGraphicsView和QGraphicsItem这三个类来表示。多个视图可以查看一个场景，场景中包含各种各样几何形状的图形项。

　　图形视图框架可以管理数量庞大的自定义2D图形项，并且可以与它们进行交互。使用视图部件可以使这些图形项可视化，视图还支持缩放与旋转。框架中包含了一个事件传播架构，提供了和场景中的图形项进行精确的双精度交互的能力。图形视图框架使用一个BSP(Binary Space Partitioning)树来快速发现图形项。可通过Graphics View Framework关键字查看相关帮助。

场景

　　QGraphicsItem是场景中图形项的基类。典型的形状的标准图形项有矩形(QGraphicsRectItem)、椭圆(QGraphicsEllipseItem)和文本项(QGraphicsTextItem)等。但只有编写自定义的图形项才能发挥QGraphicsItem的强大功能。

　　QGraphicsItem主要支持如下功能：

鼠标按下、移动、释放、双击、悬停、滚轮和右键菜单事件
键盘输入焦点和键盘事件
拖放事件
碰撞检测

　　除此之外，图形项还可以存储自定义的数据，可以使用setData()进行数据存储，然后使用data()获取其中的数据。

　　要实现自定义的图形项，那么首先要创建一个QGraphicsItem的子类，然后重新实现它的两个纯虚公共函数:boundingRect()和paint()，前者用来返回要绘制图形项的矩形区域，后者用来执行实际的绘图操作。其中boundingRect()函数将图形项的外部边界定义为一个矩形，所有的绘图操作都必须限制在图形项的边界矩形中。这个矩形对于剔除不可见图形项、确定绘制交叉项目时哪些区域需要重新构建、碰撞检测机制都很重要。一定要保证所有绘图都在boundingRect()的边界之中，特别是当QPainter使用了指定的QPen来渲染图形的边界轮廓时，绘制的图形的边界线的一般会在外面，一半会在里面（例如使用了宽度为两个单位的画笔，就必须在boundingRect()里绘制一个单位的边界线），这也是在boundingRect()中要包含半个画笔宽度的原因。
　　纯虚函数实现示例：

QRectF MyItem::boundingRect() const
{
    qreal penWidth = 1; //画笔宽度
    return QRectF(0 - penWidth / 2, 0 - penWidth / 2,
                  20 + penWidth, 20 + penWidth);
}

void MyItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *, QWidget *)
{
    painter->setBrush(Qt::red);
    painter->drawRect(0, 0, 20, 20);
}

图形视图框架的坐标系统

　　图形视图框架基于笛卡尔坐标系统。图形视图框架中有3个有效的坐标系统：图形项坐标、场景坐标和视图坐标。进行绘图时，场景坐标对应QPainter的逻辑坐标，视图坐标对应设备坐标。

图形项坐标

　　图形项使用自己的本地坐标系统，坐标通常是以（0,0）为原点，而这也是所有变换的中心。当要创建一个自定义图形项时，只需要考虑图形项的坐标系统，而且一个图形项的边界矩形和图形形状都是在图形项坐标系统中的。

　　图形项的位置是指图形项的原点在其父图形项或者场景中的位置。可以使用setPos（）函数来指定图形项的位置，如果没有指定，默认出现在父图形项或者场景的原点处。

　　子图形项的位置和坐标是相对于父图形项的，虽然父图形项的坐标变换会隐含地变换子图形项，但子图形项的坐标不会受到父图形项的变换的影响。例如，在没有坐标变换时，子图形项就在父图形项的（10,0）点，那么子图形项中的（0,10）点就对应了父图形项的（10,10）点。现在即使父图形项进行了旋转或者缩放，子图形项的（0,10）点仍对应着父图形项的（10,10）点。但是相对于场景，子图形项就会跟随父图形项的变换，例如，父图形项放大为（2x，2x），那么子图形项在场景中的位置就会变成（20,0），它的（10,0）点就会对应着场景中的（40,0）点。

　　所有的图形项都会使用确定的顺序来进行绘制，这个顺序也决定了单击场景时哪个图形项会先获得鼠标输入。一个子图形项会堆叠在父图形项的上面，而兄弟图形项会以插入顺序进行堆叠。所有图形项都包含一个Z值来设置它们的层叠顺序，一个图形项的Z值默认为0，可以使用QGraphicsItem::setZValue()来改变一个图形项的Z值，从而使它堆叠到其兄弟图形项的上面（使用较大的Z值）或者下面（使用较小的Z值）。

场景坐标

　　场景坐标是所有图形项的基础坐标系统。场景坐标的原点在场景的中心，x和y坐标分别向右和向下增大。

视图坐标

　　视图坐标的每一个单位对应一个像素，原点（0,0）总在QGraphicsView视口的左上角，而右下角是（宽，高）。所有的鼠标事件和拖放事件最初都是使用视图坐标接收的。

坐标映射

　　不仅可以在视图、场景和图形项之间使用坐标映射，还可以在子图形项、父图形项或者图形项、图形项之间进行坐标映射。所有的映射函数都可以映射点、矩形、多边形和路径。例如要获取在视图中的一个椭圆形中包含的图形项，则可以先传递一个QPainterPath对象作为参数给mapToScene（）函数，然后传递映射后的路径给QGraphicsScene::items（）函数。

图形视图框架的映射函数

映射函数	描述
QGraphicsView::mapToScene( )	从视图坐标系统映射到场景坐标系统
QGraphicsView::mapFromScene( )	从场景坐标系统映射到视图坐标系统
QGraphicsItem::mapToScene( )	从图形项的坐标系统映射到场景的坐标系统
QGraphicsItem::mapFromScene( )	从场景的坐标系统映射到图形项的坐标系统
QGraphicsItem::mapToParent( )	从本图形项的坐标系统映射到其父图形项的坐标系统
QGraphicsItem::mapFromParent( )	从父图形项的坐标系统映射到本图形项的坐标系统
QGraphicsItem::mapToItem( )	从本图形项的坐标系统映射到另一个图形项的坐标系统
QGraphicsItem::mapFromItem( )	从另一个图形项的坐标系统映射到本图形项的坐标系统

事件处理与传播

　　图形视图框架中的事件都是先由视图进行接收，然后传递给场景，再由场景传递给相应的图形项。而对于键盘事件，它会传递给获得焦点的图形项，可以使用QGraphicsScene类的setFocusItem（）函数或者图形项自身调用setFocus（）函数来设置焦点图形项。默认的，如果场景没有获得焦点，那么所有的键盘事件都会被丢弃。场景中的图形项获得了焦点，场景也会自动获得焦点。

示例

MyItem

MyItem.h

#pragma once

#include <QGraphicsItem>

class MyTime : public QGraphicsItem
{

public:
	MyTime();
	~MyTime();
	QRectF boundingRect() const override;
	void paint(QPainter* painter,
		const QStyleOptionGraphicsItem* option,
		QWidget* widget) override;
	void setColor(const QColor& color);

private:
	QColor brushColor;

protected:
	void KeyPressEvent(QKeyEvent* event);
	void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent* event);
	void hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent* event);
	void contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent* event);
};

MyItem.cpp

#include "MyTime.h"

#include <QPainter>
#include <QCursor>
#include <QKeyEvent>
#include <QGraphicsSceneHoverEvent>
#include <QGraphicsSceneContextMenuEvent>
#include <QMenu>

MyTime::MyTime()
{
	brushColor = Qt::red;

	setFlag(QGraphicsItem::ItemIsFocusable);
	setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

	setAcceptHoverEvents(true);
}

MyTime::~MyTime()
{
}

QRectF MyTime::boundingRect() const
{
	qreal adjust = 0.5;
	return QRectF(
		-10 - adjust,
		-10 - adjust,
		20 + adjust,
		20 + adjust
	);
}

void MyTime::paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget)
{
	if (hasFocus())
	{
		painter->setPen(QPen(QColor(255, 255, 255, 200)));
	}
	else
	{
		painter->setPen(QPen(QColor(100, 100, 100, 100)));
	}
	painter->setBrush(brushColor);
	painter->drawRect(-10, -10, 20, 20);
}

void MyTime::setColor(const QColor& color)
{
	brushColor = color;
}

void MyTime::KeyPressEvent(QKeyEvent* event)
{
	if (event->key() == Qt::Key_Down)
	{
		moveBy(0, 10);
	}
}

void MyTime::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent* event)
{
	setFocus();
	setCursor(Qt::ClosedHandCursor);
}

void MyTime::hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent* event)
{
	setCursor(Qt::OpenHandCursor);
	setToolTip("I am a item");
}

void MyTime::contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent* event)
{
	QMenu menu;
	QAction* moveAction = menu.addAction("move back");
	QAction* selectedAction = menu.exec(event->screenPos());
	if (selectedAction == moveAction)
	{
		setPos(0, 0);
	}
}

MyView

MyView.h

#pragma once

#include <QGraphicsView>

class MyView : public QGraphicsView
{

public:
	MyView();
	~MyView();
protected:
	void keyPressEvent(QKeyEvent* event);
};

MyView.cpp

#include "MyView.h"
#include <QKeyEvent>

MyView::MyView()
	
{
}

MyView::~MyView()
{
}

void MyView::keyPressEvent(QKeyEvent* event)
{
	switch (event->key())
	{
	case Qt::Key_Plus:
		scale(1.2, 1.2);
		break;
	case Qt::Key_Minus:
		scale(1 / 1.2, 1 / 1.2);
		break;
	case Qt::Key_Right:
		rotate(30);
	default:
		break;
	}
	QGraphicsView::keyPressEvent(event);
}

main

main.cpp

#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QTime>
#include "MyTime.h"
#include "MyView.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    qsrand(QTime(0, 0, 0).secsTo(QTime::currentTime()));
    QGraphicsScene scene;
    scene.setSceneRect(-200, -150, 400, 300);

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        MyTime* item = new MyTime();
        item->setColor(QColor(qrand() % 256, qrand() % 256, qrand() % 256));
        item->setPos(i * 50 - 90, -50);
        scene.addItem(item);
    }

    MyView view;
    view.setScene(&scene);
    view.setBackgroundBrush(QBrush(Qt::red));
    view.show();
    return app.exec();
}

posted @ 2022-05-28 14:24 帝皇の惊阅读(463) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

RickSchanze