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第8章 绘图

QPainter基本绘图

  • 绘图系统基于QPainter、QPaintDevice和QPaintEngine类。
    • QPainter是用户来进行绘图操作的类
    • QPaintDevice是一个可以使用QPainter进行绘图的抽象的二维界面
    • QPaintEngine给QPainter提供在不同设备上绘图的接口
  • 一般的绘图设备包括QWidget、QPixmap、QImage等，这些绘图设备为QPainter提供一个画布。
  • QPainter绘图的主要属性
    • 用QPainter在绘图设备上绘图，主要是绘制一些基本的图形元素，包括点、直线、圆形、矩形、曲线、文字等，控制这些绘图元素特性的主要是QPainter的3个属性，分别如下：
      • pen属性：是一个QPen对象，用于控制线条的颜色、宽度、线型等。
      • brush属性：是一个QBrush对象，用于设置一个区域的填充特性，可以设置填充颜色、填充方式、渐变特性等，还 可以采用图片做材质填充。
      • font属性：是一个QFont对象，用于绘制文字时，设置文字的字体样式、大小等属性。
    • 使用这3个属性基本就控制了绘图的基本特点，当然还有一些其他的功能结合使用，比如叠加模型、旋转和缩放等功能。
  • QPen
    • QPen用于绘图时对线条进行设置，主要包括线宽、颜色、线型等。
  • QBrush
    • QBrush定义了QPainter绘图时的填充特性，包括填充颜色、填充样式、材质填充时的材质图片等。
  • 渐变填充
    • 使用渐变填充需要用渐变类的对象作为Painter的brush，有3个实现渐变填充的类。
      • QLinearGradient:线性渐变。
      • QRadialGradient:有简单辐射渐变和扩展辐射渐变两种方式。
      • QConicalGradient:圆锥形渐变。

坐标系统和坐标变换

  • QPainter提供了一些坐标变换的功能，通过平移、旋转等坐标变换，得到一个逻辑坐标系统，使用逻辑坐标系统在某些时候绘图更方便。

Graphics View绘图架构

  • Graphics View架构主要由3个部分组成，即场景、视图和图形项。
  • 场景
    • QGraphicsScene类提供绘图场景（Scene）。场景是不可见的，是一个抽象的管理图形项的容器，可以向场景添加图形项，获取场景中的某个图形等。
    • 场景主要具有如下一些功能：
      • 提供管理大量图形项的快速接口；
      • 将事件传播给每个图形项；
      • 管理每个图形项的状态，例如选择状态、焦点状态等；
      • 管理未经变换的渲染功能，主要用于打印。
  • 视图
    • QGraphicsView提供绘图的视图（View）组件，用于显示场景中的内容。可以为一个场景设置几个视图，用于对同一个数据集提供不同的视口。
    • 视图接收键盘和鼠标输入并转换为场景事件，并进行坐标转换后传送给可是场景。
  • 图形项
    • 图形项（Graphics Item）就是一些基本的图形元件，图形项的基类是QGraphicsItem。
    • QGraphicsItem支持如下的一些操作：
      • 支持鼠标事件响应，包括鼠标按下、移动、释放、双击，还包括鼠标停留、滚轮、快捷菜单等事件。
      • 支持键盘输入，按键事件；
      • 支持拖放操作；
      • 支持组合，可以是父子项关系组合，也可以是通过QGraphicsItemGroup类进行组合。
  • Graphics View的坐标系统
    • Graphics View系统有3个有效的坐标系：
      • 图形项坐标：图形项使用自己的局部坐标(Item Coordinates)，通常以其中心为(0,0)，也是各种坐标变换的中心。
      • 视图坐标：视图坐标(View Coordinates)就是窗口界面(widget)的物理坐标，单位是像素。
      • 场景坐标：场景是所有图形项的基础坐标，场景坐标(Scene Coordinates)描述了每个顶层图形项的位置。
    • 坐标映射
      • 在QGraphicsView的视口上单击鼠标时，通过函数QGraphicsView::mapToScene()可以将视图坐标映射为场景坐标，然后用QGraphicsScene:itemAt函数可以获取场景中鼠标光标处的图形项。
  • Graphics View相关的类
    • 视图类QGraphicsScene
      • QGraphicsView的视口坐标等于显示设备的物理坐标，但是也可以对QGraphicsView的坐标进行平移、旋转、缩放等变换。
    • 场景类 QGraphicsScene
      • QGraphicsScene是用于管理图形项的场景，是图形项的容器，有添加、删除图形项的函数，管理图形项的各种函数。
    • 图形项类 QGraphicsItem
      • QGraphicsItem是所有图形项的基类，用户也可以从QGraphicsItem继承定义自己的图形项。