Qt编写自定义控件21-圆弧仪表盘

一、前言

圆弧仪表盘在整个自定义控件大全中也稍微遇到了技术难点，比如背景透明，如果采用以前画圆形画扇形的方式绘制，肯定很难形成背景透明，需要用到切割，最后换了一种绘制方法，采用绘制圆弧的方式，即使用drawArc方法，这个方法有个注意点就是值要16，我也一直没有搞懂为什么要16，帮助文档也是这么写的，那就按照帮助文档来吧，具体也就没有深究下去。
在用qpainter绘制准备工作中，如果先将绘制坐标的中心点移动到区域的中心，painter.translate(width / 2, height / 2); 然后对坐标系进行宽高风向的缩放200倍，painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);这样的方式绘制出来，只要指定了半径或者字体指定了大小，以后都是会根据这个标准自动缩放的，这样就做到了自适应任何大小字体自动变化，我也是突然之间发现的这个巧妙的用法。

二、实现的功能

1:可设置范围值,支持负数值
2:可设置精确度,最大支持小数点后3位
3:可设置大刻度数量/小刻度数量
4:可设置开始旋转角度/结束旋转角度
5:可设置是否启用动画效果以及动画效果每次移动的步长
6:可设置外圆背景/内圆背景/饼圆三种颜色/刻度尺颜色/文字颜色
7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放
8:可自由拓展各种渐变色,各圆的半径
9:指示器样式可选择圆形指示器指针指示器圆角指针指示器三角形指示器

三、效果图

四、头文件代码

#ifndef GAUGEARC_H
#define GAUGEARC_H

/**
 * 圆弧仪表盘控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-12-16
 * 1:可设置范围值,支持负数值
 * 2:可设置精确度,最大支持小数点后3位
 * 3:可设置大刻度数量/小刻度数量
 * 4:可设置开始旋转角度/结束旋转角度
 * 5:可设置是否启用动画效果以及动画效果每次移动的步长
 * 6:可设置外圆背景/内圆背景/饼圆三种颜色/刻度尺颜色/文字颜色
 * 7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放
 * 8:可自由拓展各种渐变色,各圆的半径
 * 9:指示器样式可选择 圆形指示器 指针指示器 圆角指针指示器 三角形指示器
 */

#include <QWidget>

#ifdef quc
#if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
#include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
#else
#include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
#endif

class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT GaugeArc : public QWidget
#else
class GaugeArc : public QWidget
#endif

{
	Q_OBJECT	
	Q_ENUMS(PointerStyle)

	Q_PROPERTY(double minValue READ getMinValue WRITE setMinValue)
	Q_PROPERTY(double maxValue READ getMaxValue WRITE setMaxValue)
    Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
	Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

	Q_PROPERTY(int scaleMajor READ getScaleMajor WRITE setScaleMajor)
	Q_PROPERTY(int scaleMinor READ getScaleMinor WRITE setScaleMinor)
	Q_PROPERTY(int startAngle READ getStartAngle WRITE setStartAngle)
	Q_PROPERTY(int endAngle READ getEndAngle WRITE setEndAngle)

	Q_PROPERTY(bool animation READ getAnimation WRITE setAnimation)
	Q_PROPERTY(double animationStep READ getAnimationStep WRITE setAnimationStep)

    Q_PROPERTY(QColor arcColor READ getArcColor WRITE setArcColor)
	Q_PROPERTY(QColor scaleColor READ getScaleColor WRITE setScaleColor)
    Q_PROPERTY(QColor scaleNumColor READ getScaleNumColor WRITE setScaleNumColor)
	Q_PROPERTY(QColor pointerColor READ getPointerColor WRITE setPointerColor)
    Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

	Q_PROPERTY(PointerStyle pointerStyle READ getPointerStyle WRITE setPointerStyle)

public:	
	enum PointerStyle {
        PointerStyle_Circle = 0,        //圆形指示器
        PointerStyle_Indicator = 1,     //指针指示器
        PointerStyle_IndicatorR = 2,    //圆角指针指示器
        PointerStyle_Triangle = 3       //三角形指示器
	};

	explicit GaugeArc(QWidget *parent = 0);
	~GaugeArc();

protected:
	void paintEvent(QPaintEvent *);
	void drawArc(QPainter *painter);
	void drawScale(QPainter *painter);
	void drawScaleNum(QPainter *painter);
    void drawPointerCircle(QPainter *painter);
    void drawPointerIndicator(QPainter *painter);
    void drawPointerIndicatorR(QPainter *painter);
    void drawPointerTriangle(QPainter *painter);
	void drawRoundCircle(QPainter *painter);
	void drawCenterCircle(QPainter *painter);
    void drawValue(QPainter *painter);

private slots:
	void updateValue();

private:    
    double minValue;                //最小值
    double maxValue;                //最大值
    double value;                   //目标值
    int precision;                  //精确度,小数点后几位

    int scaleMajor;                 //大刻度数量
    int scaleMinor;                 //小刻度数量
    int startAngle;                 //开始旋转角度
    int endAngle;                   //结束旋转角度

    bool animation;                 //是否启用动画显示
    double animationStep;           //动画显示时步长

    QColor arcColor;                //圆弧颜色
    QColor scaleColor;              //刻度尺颜色
    QColor scaleNumColor;           //刻度值颜色
    QColor pointerColor;            //指针颜色
    QColor textColor;               //文字颜色

    PointerStyle pointerStyle;      //指针样式

    bool reverse;                   //是否往回走
    double currentValue;            //当前值
    QTimer *timer;                  //定时器绘制动画

public:	
	double getMinValue()            const;
	double getMaxValue()            const;
    double getValue()               const;
	int getPrecision()              const;

	int getScaleMajor()             const;
	int getScaleMinor()             const;
	int getStartAngle()             const;
	int getEndAngle()               const;

	bool getAnimation()             const;
	double getAnimationStep()       const;

	QColor getArcColor()            const;
	QColor getScaleColor()          const;
    QColor getScaleNumColor()       const;
	QColor getPointerColor()        const;
	QColor getTextColor()           const;

	PointerStyle getPointerStyle()  const;

    QSize sizeHint()                const;
    QSize minimumSizeHint()         const;

public Q_SLOTS:
	//设置范围值
	void setRange(double minValue, double maxValue);
	void setRange(int minValue, int maxValue);

	//设置最大最小值
	void setMinValue(double minValue);
	void setMaxValue(double maxValue);

	//设置目标值
	void setValue(double value);
	void setValue(int value);

	//设置精确度
	void setPrecision(int precision);

	//设置主刻度数量
	void setScaleMajor(int scaleMajor);
	//设置小刻度数量
	void setScaleMinor(int scaleMinor);
	//设置开始旋转角度
	void setStartAngle(int startAngle);
	//设置结束旋转角度
	void setEndAngle(int endAngle);

	//设置是否启用动画显示
	void setAnimation(bool animation);
	//设置动画显示的步长
	void setAnimationStep(double animationStep);

	//设置圆弧颜色
    void setArcColor(const QColor &arcColor);
	//设置刻度尺颜色
    void setScaleColor(const QColor &scaleColor);
    //设置刻度值颜色
    void setScaleNumColor(const QColor &scaleNumColor);
	//设置指针颜色
    void setPointerColor(const QColor &pointerColor);
	//设置文本颜色
    void setTextColor(const QColor &textColor);

	//设置指针样式
    void setPointerStyle(const PointerStyle &pointerStyle);

Q_SIGNALS:
    void valueChanged(int value);
};

#endif // GAUGEARC_H

五、核心代码

void GaugeArc::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    int width = this->width();
    int height = this->height();
    int side = qMin(width, height);

    //绘制准备工作,启用反锯齿,平移坐标轴中心,等比例缩放
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::TextAntialiasing);
    painter.translate(width / 2, height / 2);    
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

    //绘制圆弧
    drawArc(&painter);
    //绘制刻度线
    drawScale(&painter);
    //绘制刻度值
    drawScaleNum(&painter);

    //根据指示器形状绘制指示器
    if (pointerStyle == PointerStyle_Circle) {
        drawPointerCircle(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Indicator) {
        drawPointerIndicator(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_IndicatorR) {
        drawPointerIndicatorR(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Triangle) {
        drawPointerTriangle(&painter);
    }

    //绘制指针中心圆外边框
    drawRoundCircle(&painter);
    //绘制指针中心圆
    drawCenterCircle(&painter);
    //绘制当前值
    drawValue(&painter);
}

void GaugeArc::drawArc(QPainter *painter)
{
    int radius = 98;
    painter->save();
    QPen pen;
    pen.setColor(arcColor);
    pen.setWidthF(2);

    painter->setPen(pen);
    painter->setBrush(Qt::NoBrush);

    //计算总范围角度,当前值范围角度,剩余值范围角度
    double angleAll = 360.0 - startAngle - endAngle;
    double angleCurrent = angleAll * ((currentValue - minValue) / (maxValue - minValue));
    double angleOther = angleAll - angleCurrent;

    //绘制外边框圆弧
    QRectF rect = QRectF(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent) * 16, angleCurrent * 16);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent - angleOther) * 16, angleOther * 16);

    //绘制里边框圆弧
    radius = 90;
    rect = QRectF(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent) * 16, angleCurrent * 16);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent - angleOther) * 16, angleOther * 16);

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawScale(QPainter *painter)
{
    int radius = 97;
    painter->save();

    painter->rotate(startAngle);
    int steps = (scaleMajor * scaleMinor);
    double angleStep = (360.0 - startAngle - endAngle) / steps;

    QPen pen;
    pen.setColor(scaleColor);
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);

    for (int i = 0; i <= steps; i++) {
        if (i % scaleMinor == 0) {
            pen.setWidthF(1.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 12, 0, radius);
        } else {
            pen.setWidthF(1.0);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 5, 0, radius);
        }

        painter->rotate(angleStep);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawScaleNum(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;
    painter->save();
    painter->setPen(scaleNumColor);

    double startRad = (360 - startAngle - 90) * (M_PI / 180);
    double deltaRad = (360 - startAngle - endAngle) * (M_PI / 180) / scaleMajor;

    for (int i = 0; i <= scaleMajor; i++) {
        double sina = qSin(startRad - i * deltaRad);
        double cosa = qCos(startRad - i * deltaRad);
        double value = 1.0 * i * ((maxValue - minValue) / scaleMajor) + minValue;

        QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
        double textWidth = fontMetrics().width(strValue);
        double textHeight = fontMetrics().height();
        int x = radius * cosa - textWidth / 2;
        int y = -radius * sina + textHeight / 4;
        painter->drawText(x, y, strValue);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawPointerCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 8;
    int offset = 30;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawEllipse(-radius, radius + offset, radius * 2, radius * 2);

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawPointerIndicator(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.8);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawPointerIndicatorR(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;
    painter->save();

    QPen pen;
    pen.setWidthF(1);
    pen.setColor(pointerColor);
    painter->setPen(pen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    //增加绘制圆角直线,与之前三角形重叠,形成圆角指针    
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    pen.setWidthF(4);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawLine(0, 0, 0, radius);

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawPointerTriangle(QPainter *painter)
{
    int radius = 10;
    int offset = 55;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0 + offset, 5, 0 + offset, 0, radius + offset);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawRoundCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 12;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.5);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawCenterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 8;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeArc::drawValue(QPainter *painter)
{
    int radius = 100;
    painter->save();
    painter->setPen(textColor);

    QFont font;
    font.setPixelSize(30);
    painter->setFont(font);

    QRectF textRect(-radius, radius / 2, radius * 2, radius / 3);
    QString strValue = QString("%1").arg((double)currentValue, 0, 'f', precision);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignCenter, strValue);

    painter->restore();
}

六、控件介绍

超过146个精美控件，涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏，flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
每个类都可以独立成一个单独的控件，零耦合，每个控件一个头文件和一个实现文件，不依赖其他文件，方便单个控件以源码形式集成到项目中，较少代码量。qwt的控件类环环相扣，高度耦合，想要使用其中一个控件，必须包含所有的代码。
全部纯Qt编写，QWidget+QPainter绘制，支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等编译器，不乱码，可直接集成到Qt Creator中，和自带的控件一样使用，大部分效果只要设置几个属性即可，极为方便。
每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO，方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
每个控件的源代码都有详细中文注释，都按照统一设计规范编写，方便学习自定义控件的编写。
每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
超过130个可见控件，6个不可见控件。
部分控件提供多种样式风格选择，多种指示器样式选择。
所有控件自适应窗体拉伸变化。
集成自定义控件属性设计器，支持拖曳设计，所见即所得，支持导入导出xml格式。
自带activex控件demo，所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体，享受图形字体带来的乐趣。
所有控件最后生成一个dll动态库文件，可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。

七、SDK下载

SDK下载链接：https://pan.baidu.com/s/1tD9v1YPfE2fgYoK6lqUr1Q 提取码：lyhk
自定义控件+属性设计器欣赏：https://pan.baidu.com/s/1l6L3rKSiLu_uYi7lnL3ibQ 提取码：tmvl
下载链接中包含了各个版本的动态库文件，所有控件的头文件，使用demo。
自定义控件插件开放动态库dll使用（永久免费），无任何后门和限制，请放心使用。
目前已提供26个版本的dll，其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
不定期增加控件和完善控件，不定期更新SDK，欢迎各位提出建议，谢谢！
widget版本（QQ：517216493）qml版本（QQ：373955953）三峰驼（QQ：278969898）。
涛哥的知乎专栏 Qt进阶之路 https://zhuanlan.zhihu.com/TaoQt
欢迎关注微信公众号【高效程序员】，C++/Python、学习方法、写作技巧、热门技术、职场发展等内容，干货多多，福利多多！

posted @ 2019-06-04 11:30 飞扬青云阅读(1548) 评论(0) 编辑收藏举报

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