简单概述 qgraphics 绘图系统

QPainter绘图系统

组件

• QPainter：用于执行绘图操作，QPainter::setPen(const QPen&)设置画笔，QPainter::setBrush(const QBrush&)设置填充，QPainter::setFont(const QFont)设置字体
• QPaintDevice：二维空间的抽象层，QPainter绘图的画布
• QPaintEngine：提供了统一设备绘图接口，由QPainter和QPaintDevice内部调用

事件

• QWidget::paintEvent(QPaintEvent*)：QWidget的绘图事件，QWidget::update()与QWidget::repaint()，触发此事件

坐标系统

• 物理坐标：QPaintDevice基本的坐标系，以左上角为原点，xy轴向右与下递增，单位为像素

• 逻辑坐标：由物理坐标变换而来，一般中心点为原点，xy轴向右与下递增，单位没有实际意义

• 视口坐标系：QPaintDevice中以物理坐标为基础的矩形绘图区域

• 窗口坐标系：QPaintDevice中以逻辑坐标为基础的矩形区域，与视口坐标系的矩形为同一个

左边为视口坐标系，右边窗口坐标系，窗口坐标系使得无论 widget 的缩放，其逻辑坐标保持一致，便于绘图

QGraphics绘图体系

更高级的图形视图框架，特别对于大规模的图形项渲染较快

组件

• QGraphicsItem：基本的图形项，自定义图形项要实现QGraphicsItem::paint(QPainter *, const QStyleOptionGraphicsItem*, QWidget*)绘图，和QGraphicsItem::boundingRect()绘图区域，qt本身已经实现了一些图形项

• QGraphicsScene：QGraphicsItem的容器，可以附加到多个视图中
• QGraphicsView：用于显示QGraphicsScene，提供滚动条
• QGraphicsItem：基本的图形项

坐标系统

• 图形项坐标：如图所示，中心为原点，单位为像素，不会随着 widget 放缩
  • 图形项在父坐标系的位置是其中心点在父坐标系的位置
  • 未设置父图形项的子图形项为顶层图形项，父坐标系为场景坐标系
  • 类内部操作时，一般只需考虑局部坐标，QGraphicsItem::pos()QGraphicsItem::setPos()例外，返回父坐标中的位置
• 场景坐标：如图所示，用于确定顶层图形项的位置，单位为像素，不会随着 widget 放缩
• 视图坐标：如图所示，widget 的物理坐标，与场景和图形项坐标无关，需要通过坐标映射之后再操作

在需要用到不同 item 的坐标时，一定要用 mapxx函数来 统一坐标系。

布局

函数原型省去了部分元素，具体参见文档

• QGraphicsView::sceneRect()：视图中的场景的可视化范围。当视图小于场景时，只对QGraphicsView::sceneRect内的图像生成滚动条，之外的图像将不能被显示
  • 计算对齐方式时，会以QGraphicsView::sceneRect为标准
  • 默认与QGraphicsScene::sceneRect（两者不同）具有相同的值，并且随之变化（未设置的话）
• QGraphicsScene::sceneRect()：场景的边界矩形，用于管理图形项
  • 如果设置了QGraphicsView::sceneRect，那么QGraphicsScene::sceneRect与视图的显示无关，超出边界的item也可能被显示出来

• QGraphicsItem::boundingRect()：图形项的边界矩形。QGraphicsView通过它来重绘图形项，所以所有绘图内容必须在其内。不受图形项变换的影响

• QGraphicsItem::shape()：返回图形项的形状，由 QGraphicsItem::contains() 和 QGraphicsItem::collidesWithPath()的默认调用实现碰撞检测，命中等

• QGraphicsItem::zValue()：图形项的堆叠顺序，0为顶层

QGraphicsItem父子关系

• 父item属性改变，子item 也会跟着改变，如enable，visible

• 父item会传播位置改变和transform给子item，即子跟着父移动，变换

• 绘图顺序：先绘制父item，再绘制子item

• 子item的 stack order 默认在父item之前，为子item 设置 ItemStacksBehindParent，可以改变这个顺序

QGraphicsItem场景事件

QGraphicsScene将事件打包传递给子item，注意父item不会过滤掉子item的事件，除非设置了QGraphicsItem::setFiltersChildEvents(bool)，事件的触发与 item 的zValue和stack顺序有关

• QVariant QGraphicsItem::itemChange(GraphicsItemChange change, const QVariant &value)：描述了item的改变，需要设置QGraphicsItem::ItemSendsGeometryChanges才会触发

• hoverEnterEvent hoverLeaveEvent hoverMoveEvent：鼠标徘徊事件，需要setAcceptHoverEvents(true)才会触发

REFERENCE

[1]王维波, 栗宝鹃, 侯春望. Qt 5.9 C++开发指南[M]. 人民邮电出版社, 2018.
[2]QGraphicsItem Class | Qt Widgets 5.13.1[EB/OL].