qt之图形视图框架(下)
2017-05-12 15:35
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导语
环境:Windows Xp + Qt 4.8.4+QtCreator 2.6.2
(一)场景层
(二)索引算法
(三)边界矩形
(四)图形项查找
(五)事件处理和传播
(六)打印
四、视图(QGraphicsView)
(一)缩放与旋转
(二)场景边框与场景对齐方式
(三)拖动模式
(四)事件传递
(五)背景缓存
(六)OpenGL渲染
(七)图形项查找与图形项组
(八)打印
提供了一个管理大量图形项的快速接口
向每个图形项传播事件
管理图形项的状态,比如选择和焦点处理
提供无转换的渲染功能,主要用于打印
我们新建空的Qt项目,项目名称为
运行程序,效果如下:
这里使用
如果要删除一个图形项我们可以调用
(一)场景层
一个场景分为三个层:图形项层(
我们在上面的程序中添加代码:
运行程序,效果如下:
对于前景层,我们一般不进行设置,或者像上面这样设置为半透明的白色。对于背景层,这里设置为了绿色,当然,我们也可以将一张图片设置为背景。
运行程序,我们可以看到,图片默认是平铺的。
如果想进一步控制前景和背景层,我们可以重新实现
(二)索引算法
索引算法,是指在场景中进行图形项查找的算法。
我们可以使用
(三)边界矩形
图形项可以放到场景的任何位置,场景的大小默认是没有限制的。而场景的边界矩形仅用于场景内部进行索引的维护。因为如果没有边界矩形,场景就要搜索所有的图形项,然后确定出其边界,这是十分费时的。所以如果要操作一个较大的场景,我们应该给出它的边界矩形。设置边界矩形,可以使用
(四)图形项查找
场景最大的优势之一就是可以快速的锁定图形项的位置,即使有上百万个图形项,
(五)事件处理和传播
场景可以传播来自视图的事件,将事件传播给该点最顶层的图形项。但是就像我们在讲图形项时所说的那样,如果一个图形项要接收键盘事件,那么它必须获得焦点。而且,如果我们在场景中重写了事件处理函数,那么在该函数的最后,必须调用场景默认的事件处理函数,只有这样,图形项才能接收到该事件。这一点我们也到后面讲视图时再细讲。
(六)打印
该部分内容也放到后面和视图一起讲。
四、视图(QGraphicsView)
(一)缩放与旋转
我们新建空的Qt项目,项目名称为
然后在
然后声明事件槽函数:
我们到
这里我们定义了鼠标的滚轮事件和按下事件,在滚轮事件中,利用
最后到
我们运行程序,效果如下:
上面四幅图分别是:正常,旋转90度后,缩小后,放大后的效果。可以看到实现视图的变换是十分简单的。
(二)场景边框与场景对齐方式
我们在上面讲场景时就提到了场景边框(
而当整个场景都可视时,也就是说视图没有滚动条时,我们可以通过
。而且几种对齐方式可以通过“按位或”操作一起使用。我们在上面的程序中的
运行效果如下图所示。
(三)拖动模式
在QGraphicView中提供了三种拖动模式,分别是:
我们可以利用
下面我们更改上面的程序。在
并将场景外框放大一点:
这时运行程序,虽然出现了小手,但是并不能拖动场景。为什么呢?我们在
这时再运行程序,发现已经成功了。效果如下:
我们在事件函数的最后添加了一行:
(四)事件传递
在上面我们看到必须在事件函数的最后将
(五)背景缓存
如果场景的背景需要大量耗时的渲染,可以利用
(六)OpenGL渲染
我们先在项目文件
说明要使用OpenGL模块,然后在
最后在构造函数中加入代码:
这样便使用OpenGL进行渲染了。关于OpenGL,我们在后面的3D绘图部分再讲。
(七)图形项查找与图形项组
在前面讲场景时,我们就涉及了图形项查找的内容,当时没有细讲,现在我们把它和图形项组放到一起来讲解。先看一个例子,然后再介绍。
在
然后我们到
再到
这时运行程序,当按下键盘上任意键后,效果如下:
下面是输出框输出的信息:
可以看到,
下面再说图形项组,其实图形项组也是一个图形项,它有图形项所拥有的所有特性。其作用就是,将加入它的所有图形项作为一个整体,对这个图形项组进行操作,就相当于对齐中所有图形项进行操作。图形项组是加入它的所有图形项的父图形项,在上面的输出的
运行程序,按下键盘上任意键,效果如下:
可以看到,两个图形项是同时移动的。我们要从图形项组中移除一个图形项,可以使用
(八)打印
图形视图框架提供了两个打印函数
我们更改鼠标按下事件槽函数的内容如下:
这里我们使用了视图的
我们每点击一次鼠标,就会旋转视图,那么生成的图片就是当前视口的截图。下面我们使用场景的打印函数,将上面的打印一行的代码改为:
查看图片效果:
这时无论视图怎样变换,生成的图片总是一样的。而且它并没有打印场景背景的图片。就像我们看到的,视图的打印函数是依据视图的坐标系进行打印的,我们看到的就是打印出来后的效果,它可以看做是程序窗口的截屏。而场景的打印函数,是依据场景的坐标系的,无论视图怎么转换,只要场景坐标系没有变换,它打印出来的图片都是一样的。
涉及到的源码:
graphicsView03.zip
graphicsView04.zip
导语
环境:Windows Xp + Qt 4.8.4+QtCreator 2.6.2
目录
三、场景(QGraphicsScene)(一)场景层
(二)索引算法
(三)边界矩形
(四)图形项查找
(五)事件处理和传播
(六)打印
四、视图(QGraphicsView)
(一)缩放与旋转
(二)场景边框与场景对齐方式
(三)拖动模式
(四)事件传递
(五)背景缓存
(六)OpenGL渲染
(七)图形项查找与图形项组
(八)打印
正文
三、场景(QGraphicsScene)
QGraphicsScene提供了图形视图框架的场景,它有以下功能:
提供了一个管理大量图形项的快速接口
向每个图形项传播事件
管理图形项的状态,比如选择和焦点处理
提供无转换的渲染功能,主要用于打印
我们新建空的Qt项目,项目名称为
graphicsView03,完成后添加
main.cpp文件,更改其内容如下:
#include <QtGui> int main(int argc,char* argv[ ]) { QApplication app(argc,argv); QGraphicsScene scene; scene.addText("Hello, world!"); QGraphicsView view(&scene); view.show(); return app.exec(); }
运行程序,效果如下:
这里使用
addText()函数添加了一个文本图形项。执行这条语句就相当于执行了下面两条语句:
QGraphicsTextItem*item = new QGraphicsTextItem("Hello, world!"); scene.addItem(item);
如果要删除一个图形项我们可以调用
removeItem()函数,如:
scene.removeItem(item);
(一)场景层
一个场景分为三个层:图形项层(
ItemLayer)、前景层(
ForegroundLayer)和背景层(
BackgroundLayer)。场景的绘制总是从背景层开始,然后是图形项层,最后是前景层。看下面的例子:
我们在上面的程序中添加代码:
scene.setForegroundBrush(QColor(255,255,255,100)); scene.setBackgroundBrush(Qt::green);
运行程序,效果如下:
对于前景层,我们一般不进行设置,或者像上面这样设置为半透明的白色。对于背景层,这里设置为了绿色,当然,我们也可以将一张图片设置为背景。
scene.setBackgroundBrush(QPixmap("../graphicsView03/yafeilinux.jpg"));
运行程序,我们可以看到,图片默认是平铺的。
如果想进一步控制前景和背景层,我们可以重新实现
drawForeground()函数和
drawBackground()函数。
(二)索引算法
索引算法,是指在场景中进行图形项查找的算法。
QGraphicsScene中提供了两种选择,它们在一个枚举变量
QGraphicsScene::ItemIndexMethod中,分别是:
QGraphicsSecne::BspTreeIndex:应用Binary Space Partition tree,适合于大量的静态图形项。这个是默认值。
QGraphicsScene::NoIndex:不用索引,搜索场景中所有的图形项,适合于经常进行图形项的添加、移动和删除等操作的情况。
我们可以使用
setItemIndexMethod()函数进行索引算法的更改。
(三)边界矩形
图形项可以放到场景的任何位置,场景的大小默认是没有限制的。而场景的边界矩形仅用于场景内部进行索引的维护。因为如果没有边界矩形,场景就要搜索所有的图形项,然后确定出其边界,这是十分费时的。所以如果要操作一个较大的场景,我们应该给出它的边界矩形。设置边界矩形,可以使用
setSceneRect()函数。
(四)图形项查找
场景最大的优势之一就是可以快速的锁定图形项的位置,即使有上百万个图形项,
items()函数也能在数毫秒的时间内锁定一个图形项的位置。
items()函数有几个重载函数来方便的进行图形项的查找。但是有时在场景的一个点可能重叠着几个图形项,这时我们可以使用
itemAt()函数返回最上面的一个图形项。对于这些函数的使用,我们到后面讲视图时再举例讲解。
(五)事件处理和传播
场景可以传播来自视图的事件,将事件传播给该点最顶层的图形项。但是就像我们在讲图形项时所说的那样,如果一个图形项要接收键盘事件,那么它必须获得焦点。而且,如果我们在场景中重写了事件处理函数,那么在该函数的最后,必须调用场景默认的事件处理函数,只有这样,图形项才能接收到该事件。这一点我们也到后面讲视图时再细讲。
(六)打印
该部分内容也放到后面和视图一起讲。
四、视图(QGraphicsView)
QGraphicsView提供了视图窗口部件,它使场景的内容可视化。你可以给一个场景关联多个视图,从而给一个数据集提供多个视口。视图部件是一个滚动区域,就是说,它可以提供一个滚动条来显示大型的场景。如果要使用OpenGL,你可以使用
QGraphicsView::setViewport()函数来添加
QGLWidget。
(一)缩放与旋转
我们新建空的Qt项目,项目名称为
graphicsView04,然后添加
main.cpp文件,再新添一个C++ 类,类名为
MyView,基类为
QGraphicsView,类型信息选择“继承自
QWidget”。
然后在
myview.h中添加头文件:
#include <QtGui>
然后声明事件槽函数:
protected: void wheelEvent(QWheelEvent *event); voidmousePressEvent(QMouseEvent *event);
我们到
myview.cpp文件中进行函数的定义:
MyView::MyView(QWidget *parent) : QGraphicsView(parent) { resize(400,400); setBackgroundBrush(QPixmap("../graphicsView04/01.jpg"));//其实就是设置场景的背景 QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene(this); scene->setSceneRect(0,0,200,200); QGraphicsRectItem *item = new QGraphicsRectItem(0,0,20,20); item->setBrush(Qt::red); scene->addItem(item); setScene(scene); } void MyView::wheelEvent(QWheelEvent*event) //滚轮事件 { if(event->delta() > 0) //如果鼠标滚轮远离使用者,则delta()返回正值 scale(0.5,0.5); //视图缩放 else scale(2,2); } void MyView::mousePressEvent(QMouseEvent*event) { rotate(90); //视图旋转顺时针90度 }
这里我们定义了鼠标的滚轮事件和按下事件,在滚轮事件中,利用
delta()函数返回值的正负来判断滚轮的移动方向,然后我们让视图进行缩放。
最后到
main.cpp文件中,更改其内容如下:
#include "myview.h" int main(int argc,char *argv[]) { QApplication app(argc,argv); MyView *view = new MyView; view->show(); return app.exec(); }
我们运行程序,效果如下:
上面四幅图分别是:正常,旋转90度后,缩小后,放大后的效果。可以看到实现视图的变换是十分简单的。
(二)场景边框与场景对齐方式
我们在上面讲场景时就提到了场景边框(
SceneRect),这里再说说它在视图中的作用。我们前面说过,视图是可以提供滚动条的,但是,这只是在视图窗口小于场景时才自动出现的。如果我们不定义场景边框,那么当场景中的图形项移动到视图可视窗口以外的地方时,视图就会自动出现滚动条,但是即使是图形项再次回到可视区域,滚动条也不会消失。为了解决这个问题,我们可以为场景设置边框,这样,当图形项移动到场景边框以外时,视图是不会提供额外的滚动区域的。
而当整个场景都可视时,也就是说视图没有滚动条时,我们可以通过
setAlignment()函数来设置场景在视图中的对齐方式,如左对齐
Qt::AlignLeft,向上对齐
Qt::AlignTop,中心对齐
Qt::AlignCenter。更多的对齐方式,可以查看帮助中
Qt::Alignment关键字。默认的对齐方式是
Qt::AlignCenter
。而且几种对齐方式可以通过“按位或”操作一起使用。我们在上面的程序中的
myitem.cpp文件中的构造函数最后添加一行代码:
setAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignTop);
运行效果如下图所示。
(三)拖动模式
在QGraphicView中提供了三种拖动模式,分别是:
QGraphicsView::NoDrag:忽略鼠标事件,不可以拖动。
QGraphicsView::ScrollHandDrag:光标变为手型,可以拖动场景进行移动。
QGraphicsView::RubberBandDrag:使用橡皮筋效果,进行区域选择,可以选中一个区域内的所有图形项。
我们可以利用
setDragMode()函数进行相应设置。
下面我们更改上面的程序。在
myview.cpp中的构造函数中的最后添加一行代码:
setDragMode(QGraphicsView::ScrollHandDrag);//手型拖动
并将场景外框放大一点:
scene->setSceneRect(0,0,800,800);
这时运行程序,虽然出现了小手,但是并不能拖动场景。为什么呢?我们在
mousePressEvent()函数中添加一行代码:
QGraphicsView::mousePressEvent(event);
这时再运行程序,发现已经成功了。效果如下:
我们在事件函数的最后添加了一行:
QGraphicsView::mousePressEvent(event);这样程序才能执行默认的事件。这也是我们下面要说的事件传播的内容的一部分。
(四)事件传递
在上面我们看到必须在事件函数的最后将
event参数传递出去,才能执行默认的事件操作。其实不止上面那一种情况,在图形视图框架中,鼠标键盘等事件是从视图进入的,视图将它们传递给场景,场景再将事件传递给该点的图形项,如果该点有多个图形项,那么就传给最上面的图形项。所以要想使这个事件能一直传播下去,我们就需要在重新实现事件处理函数时,在其最后将
event参数传给默认的事件处理函数。比如我们重写了场景的键盘按下事件处理函数,那么我们就在该函数的最后写上
QGraphicsScene::keyPressEvent(event);一行代码。
(五)背景缓存
如果场景的背景需要大量耗时的渲染,可以利用
CacheBackground来缓存背景,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
pixmap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。
(六)OpenGL渲染
QGraphicsView默认使用一个
QWidget作为视口部件,如果我们要使用OpenGL进行渲染,可以使用
setViewport()函数来添加一个
QGLWidget对象。看下面的例子。
我们先在项目文件
graphicsView04.pro中加入
QT += opengl
说明要使用OpenGL模块,然后在
myview.cpp文件中添加头文件:
#include <QtOpenGL>
最后在构造函数中加入代码:
QGLWidget *widget =new QGLWidget(this); setViewport(widget);
这样便使用OpenGL进行渲染了。关于OpenGL,我们在后面的3D绘图部分再讲。
(七)图形项查找与图形项组
在前面讲场景时,我们就涉及了图形项查找的内容,当时没有细讲,现在我们把它和图形项组放到一起来讲解。先看一个例子,然后再介绍。
在
myview.cpp中的构造函数里将以前那个
item改名为
item1,然后再加入一个
item2和一个图形项组对象
group。更改后构造函数的部分代码如下:
QGraphicsRectItem *item1 = newQGraphicsRectItem(0,0,20,20); item1->setBrush(Qt::red); item1->setPos(10,0); scene->addItem(item1); QGraphicsRectItem *item2 = newQGraphicsRectItem(0,0,20,20); item2->setBrush(Qt::green); item2->setPos(30,0); scene->addItem(item2); QGraphicsItemGroup *group = newQGraphicsItemGroup; //新建图形项组 group->addToGroup(item1); group->addToGroup(item2); scene->addItem(group); setScene(scene); qDebug() << "itemAt(10,0) :" <<itemAt(10,0); //输出(10,0)点的图形项 qDebug() << "itemAt(30,0) :" <<itemAt(30,0); qDebug() <<"#################################"; //分割线
然后我们到
myview.h文件中
protected下声明键盘按下事件槽函数:
void keyPressEvent(QKeyEvent *event);
再到
myview.cpp中定义它,如下:
void MyView::keyPressEvent(QKeyEvent*event) { qDebug() << items(); //输出场景中所有的图形项 items().at(0)->setPos(100,0); items().at(1)->setPos(0,100); QGraphicsView::keyPressEvent(event); //执行默认的事件处理 }
这时运行程序,当按下键盘上任意键后,效果如下:
下面是输出框输出的信息:
可以看到,
itemAt()函数可以输出场景上任意点的图形项。而
items()函数可以输出场景上所有的图形项。这里应该说明,
items()函数返回的图形项列表是按栈的降序排序的,也就是说,
items().at(0)返回的是最后加入场景的图形项。从上面可以看出,最后加入的图形项是
item2,其实,因为我们使用了
group,而
item1和
item2都在
group里,所以我们只需将
group加入场景中就可以了,前面把
item1和
item2也加入场景是多余的。我们可以将
scene->addItem(item1);和
scene->addItem(item2);两行代码删掉。那么这时加入场景的顺序就是,先加入
group,因为
item1先加入
group,所以下面将
item1加入场景,最后加入场景的是
item2,这就是为什么
items.at(0)会是
item2的原因。
下面再说图形项组,其实图形项组也是一个图形项,它有图形项所拥有的所有特性。其作用就是,将加入它的所有图形项作为一个整体,对这个图形项组进行操作,就相当于对齐中所有图形项进行操作。图形项组是加入它的所有图形项的父图形项,在上面的输出的
parent信息中我们可以看到这一点。下面我们将程序中的代码更改如下:
void MyView::keyPressEvent(QKeyEvent*event) { items().at(2)->setPos(100,100); QGraphicsView::keyPressEvent(event); //执行默认的事件处理 }
运行程序,按下键盘上任意键,效果如下:
可以看到,两个图形项是同时移动的。我们要从图形项组中移除一个图形项,可以使用
removeFromGroup()函数,它可以将给定的
item从
group中删除,要注意这时
item依然存在,它会回到
group的父图形项中,如果
group没有父图形项,那么
item就会回到场景中。我们可以使用场景的
removeItme()函数来删除
group,这样也会将
group中所有的图形项从场景中删除。还有一种办法是利用场景的
destroyItemGroup()函数,它会删除
group并销毁它,但是
group中的所有图形项会回到
group的父图形项中,如果它没有父图形项,那么所有图形项就会回到场景中。
(八)打印
图形视图框架提供了两个打印函数
render(),一个是在
QGraphicsScene中,一个是在
QGraphicsView中,并且它们的函数原型是一模一样的。不过它们实现的效果稍有不同。看一面的例子。
我们更改鼠标按下事件槽函数的内容如下:
void MyView::mousePressEvent(QMouseEvent*event)
{
rotate(90); //视图旋转顺时针90度
QPixmap pixmap(400,400); //必须指定大小
QPainter painter(&pixmap);
render(&painter,QRectF(0,0,400,400),QRect(0,0,400,400)); //打印视图指定区域内容
pixmap.save("../graphicsView04/save.png");
QGraphicsView::mousePressEvent(event);}
这里我们使用了视图的
render()函数,其中的
QRectF参数是指设备的区域,这里是指
pixmap。而
QRect参数是指视图上要打印的区域。我们利用
QPixmap类的
save()函数,将
pixmap图片保存到我们项目源码目录中,文件名为
save.png。下面是运行程序后,点击鼠标,生成的图片的效果:
我们每点击一次鼠标,就会旋转视图,那么生成的图片就是当前视口的截图。下面我们使用场景的打印函数,将上面的打印一行的代码改为:
scene()->render(&painter,QRectF(0,0,400,400),QRect(0,0,400,400));//打印场景内容
查看图片效果:
这时无论视图怎样变换,生成的图片总是一样的。而且它并没有打印场景背景的图片。就像我们看到的,视图的打印函数是依据视图的坐标系进行打印的,我们看到的就是打印出来后的效果,它可以看做是程序窗口的截屏。而场景的打印函数,是依据场景的坐标系的,无论视图怎么转换,只要场景坐标系没有变换,它打印出来的图片都是一样的。
结语
图形视图框架是一个非常强大而且庞杂的系统,我们教程中也只是很笼统的介绍了一些最基本最常用的内容。如果大家想系统学习该部分知识,想学习如何使用该框架轻松搭建一个游戏,可以参考《Qt Creator快速入门》的第11章,以及《Qt 及Qt Quick开发实战精解》的第二章。涉及到的源码:
graphicsView03.zip
graphicsView04.zip
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