Qt之绘图

一、QPainter绘图系统

1.QPainter与QPaintDevice

Qt的绘图系统使用户可以在屏幕或打印上用相同的API绘图，绘图系统基于QPainter、QPaintDevice和QPaintEngine类，QPainter是用来绘图操作的类，QPaintDevice是一个可以使用QOPainter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。QPaintEngine类由QPainter和APaintDevice内部使用，应用程序一般无需和QPaintEngine打交道，除非要创建自己的设备类型。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"

2.paintEvent事件和绘图区

QWidget类及其子类是最常用的绘图设备，从QWidget类继承的类都有paintEvent()事件，要在设备上绘图，只需重定义此事件并编写响应代码。创建一个QPainter对象获取绘图设备的接口，然后就可以在绘图设备的"画布"上绘图了。

在paintEvent()事件里绘图的基本程序结构是：

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    QPainter painter(this); //创建与绘图设备关联的QPainter对象
    /*
        painter在设备的窗口上画图
    */
    QWidget::paintEvent(event);
}

首先创建一个属于本绘图设备的QPainter对象painter,然后使用整个painter在绘图设备的窗口上画图。

3.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像元素，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。

(1).pen属性：是一个QPen对象，用于控制线条的颜色、宽度、线型等

(2).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。

(3).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个属性基本就是控制了绘图的基本特点。

示例代码如下：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    this->setPalette(Qt::white);//设置窗口为白色背景色
    this->setAutoFillBackground(true);
}
 
MainWindow::~MainWindow()
{
}
 
void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    QPainter painter(this); //创建与绘图设备关联的QPainter对象
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); //启用反走样，使得绘图边缘更平滑，减少锯齿状边缘
    painter.setRenderHint(QPainter::TextAntialiasing); //启用文本反走样，改善文本渲染的质量
    QRect rect(this->width() / 4, this->height() / 4, this->width() / 2, this->height() / 2);
 
    QPen pen; //设置画笔
    pen.setWidth(3); //线宽
    pen.setColor(Qt::red); //划线颜色
    pen.setStyle(Qt::SolidLine); //线端点样式
    pen.setCapStyle(Qt::FlatCap); //线的样式，实践、虚线等
    pen.setJoinStyle(Qt::BevelJoin); //线的连接点样式
    painter.setPen(pen);
 
    QBrush brush;
    brush.setColor(Qt::yellow); //画刷颜色
    brush.setStyle(Qt::SolidPattern); //画刷填充样式
    painter.setBrush(brush);
 
    painter.drawRect(rect); //绘图
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

效果如下：

设置号painter的pen和brush属性后，调用QPainter类的drawRect()函数就可以绘制定义的矩形了，矩形框的线条特性由pen决定，填充特性由brush决定。

二、QPen的主要功能

QPen用于绘图时对线条进行设置，主要包括线宽、颜色、线型等，下表中是QPen类的主要接口函数，通常一个设置函数都有一个对应的读取函数，例如setColor()用于设置画笔颜色，对应的读取画笔颜色的函数为color()。

三、QBrush的主要功能

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。下表是QBrush的主要函数：

setStyle(Qt::BrushStyle style)函数设置画刷的样式，参数是Qt::BrushStyle style枚举类型：

下面是使用资源文件里的一个图片进行材质填充的示例程序：

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    QPainter painter(this);
    QRect rect(this->width() / 4, this->height() / 4, this->width() / 2, this->height() / 2);
     
    QPen pen; //设置画笔
    pen.setWidth(3); //线宽
    pen.setColor(Qt::red); //画线颜色
    pen.setStyle(Qt::SolidLine); //线的类型
    painter.setPen(pen);
     
    QPixmap texturePixmap(":images/testure.jpg");
    QBrush brush; //设置画刷
    brush.setStyle(Qt::TexturePattern); //画刷填充样式
    brush.setTexture(texturePixmap); //设置材质图片
    painter.setBrush(brush);
     
    painter.drawRect(rect); //绘图
     
    QWidget::paintEvent(event);
}

四、QPainter绘制基本图形元件

1.绘制弧线

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    QPainter painter(this);
    QRect rect(this->width() / 4, this->height() / 4, this->width() / 2, this->height() / 2);
 
    int startAngle = 90 * 16; //起始90°
    int spanAngle = 90 * 16; //旋转90°
 
    painter.drawArc(rect, startAngle, spanAngle);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

2.绘制一段弦

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    QPainter painter(this);
    QRect rect(this->width() / 4, this->height() / 4, this->width() / 2, this->height() / 2);
 
    int startAngle = 90 * 16; //起始90°
    int spanAngle = 90 * 16; //旋转90°
 
    painter.drawChord(rect, startAngle, spanAngle);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}　　

3.根据给定的点绘制凸多边形

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QPoint points[4] = {
        QPoint(5*w/12, h/4),
        QPoint(3*w/4, 5*h/12),
        QPoint(5*w/12, 3*h/4),
        QPoint(w/4, 5*h/12)
    };
 
    painter.drawConvexPolygon(points, 4);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

4.绘制椭圆

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    painter.drawEllipse(rect);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

5.在指定的矩形区域内绘制图片

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    QImage image(":/Images/painter.png");
    painter.drawImage(rect, image);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

6.绘制直线

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QLine line(w/4, h/4, w/2, h/2);
    painter.drawLine(line);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

7.绘制扇形

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    int startAngle = 40 * 16; //起始40°
    int spanAngle = 120 * 16; //旋转120°
    painter.drawPie(rect, startAngle, spanAngle);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

8.绘制Pixmap图片

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    QPixmap pixmap(":/Images/painter.png");
    painter.drawPixmap(rect, pixmap);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

9.绘制一个点

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    painter.drawPoint(QPoint(w/2, h/2));
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

10.绘制矩形

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    painter.drawRect(rect);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

11.绘制圆角矩形

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    painter.drawRoundedRect(rect, 20, 20);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

12.绘制文本，只能绘制单行文字，字体的大小等属性由QPainter::font()决定

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    QFont font;
    font.setPointSize(30);
    font.setBold(true);
    painter.setFont(font);
    painter.drawText(rect, "Hello,Qt");
 
    QWidget::paintEvent(event);
}

13.填充一个矩形，无边框框线

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent * event)
{
    int w = this->width();
    int h = this->height();
 
    QPainter painter(this);
    QRect rect(w/4, h/4, w/2, h/2);
    painter.fillRect(rect, Qt::red);
 
    QWidget::paintEvent(event);
}