QT6.5+MSVC+qcustomplot:OpenGL加速绘制图表

本文介绍了如何在Qt项目中下载并集成Freeglut库,设置OpenGL支持,以及优化QCustomPlot以处理大量数据时避免卡顿的技巧。

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1、下载freeglut库http://www.transmissionzero.co.uk/software/freeglut-devel/

2、解压。

3、配置。项目属性页——链接器——输入——附加依赖添加

        1)freeglut.lib文件的绝对路径

        2)OpenGL32.lib

4、配置。c/c++——预处理器——预处理器定义——添加QCUSTOMPLOT_USE_OPENGL。

5、使用。       

QCustomPlot *m_qcp;

m_qcp->setOpenGl(true);

qDebug() << "opengl:" << m_qcp->openGl();//输出true则开启OpenGL成功

PS:图表中数据较多时不设置ScatterStyle、Brush可以避免卡顿,总之能简即简。 

<think>好的,我需要解决如何在QCustomPlot中实时绘制每秒50万个数据点而不卡顿的问题。用户提到使用QThread进行实时处理,所以我得考虑多线程的数据处理和界面更新。 首先,QCustomPlot本身在处理大量数据时可能会遇到性能瓶颈,尤其是在频繁刷新时。每秒50万的数据点意味着每秒可能需要更新图表多次,这会导致主线程负担过重,界面卡顿。所以,必须将数据处理和绘图分开到不同的线程中。 接下来,我需要设计两个线程:一个用于数据处理(比如生成或接收数据),另一个负责绘图。Qt中,QThread是常用的多线程解决方案,但需要注意线程间的通信,避免直接操作UI组件在非主线程中,因为Qt的UI操作不是线程安全的。 数据生成线程应该负责产生或接收数据,并将数据存储到一个缓冲区中。这里可能需要使用线程安全的数据结构,比如QQueue或QList配合QMutex来保护数据的访问。或者,可以使用Qt的信号槽机制,通过队列连接(QueuedConnection)来传递数据块,确保线程安全。 绘图线程需要定时从缓冲区中取出数据,并更新QCustomPlot的数据。由于QCustomPlot的绘图操作必须在主线程中进行,所以实际上绘图更新应该由主线程处理。这里可能存在误解,用户可能希望数据处理在后台线程,而绘图在主线程定时刷新。因此,正确的做法是,数据处理在子线程中进行,处理完后通过信号通知主线程更新图表。 为了高效更新大量数据点,应该避免频繁调用QCustomPlot的replot(),而是采用增量更新或使用setData的一次性数据设置。另外,可以关闭自动范围调整,减少计算开销。使用QCPGraph的setData方法直接替换数据指针,或者使用QCPGraph::data()->set()方法批量添加数据点。 另外,考虑使用OpenGL加速QCustomPlot支持通过设置QCustomPlot::setOpenGl(true)来启用GPU加速,这可以显著提升绘制性能。但需要确保Qt编译时启用了OpenGL支持。 代码结构大致分为以下几个部分: 1. 数据生成线程类(继承自QThread),不断生成数据并存入缓冲区。 2. 主线程中的QCustomPlot初始化,设置合适的绘图参数。 3. 使用定时器或信号槽机制,定时从缓冲区取出数据并更新图表。 4. 线程间的同步机制,确保数据缓冲区访问安全。 需要注意的问题包括:缓冲区的大小管理,避免内存溢出;数据更新的频率,过高会导致界面卡顿,过低则显示不实时;正确使用信号槽进行跨线程通信,避免直接调用UI更新。 可能的优化点: - 使用双缓冲区交换技术,一个用于写入,一个用于读取,减少锁的竞争。 - 降低绘图更新的频率,比如每秒30帧,即使数据更新更快,绘图也不需每次数据更新都刷新。 - 数据分块处理,每次更新一部分数据,避免一次性处理过多数据。 在代码实现中,数据生成线程应循环生成数据,并通过信号将数据块发送到主线程。主线程中的槽函数接收数据,并更新QCustomPlot的数据存储,然后触发重绘。这里需要注意,QCustomPlot的数据存储应使用高效的结构,如QVector或std::vector,避免频繁的内存分配。 最后,测试和性能调优是关键。需要监控CPU和内存的使用情况,确保多线程处理不会导致资源竞争或死锁,同时达到实时显示的要求。</think><< 要实现QCustomPlot实时绘制50万数据点且不卡顿,需结合多线程、数据缓冲和绘图优化。以下是完整实现方案: ```cpp // DataWorker.h #include <QThread> #include <QMutex> #include <QVector> class DataWorker : public QThread { Q_OBJECT public: explicit DataWorker(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent), m_stop(false) {} void stop() { QMutexLocker locker(&m_mutex); m_stop = true; } signals: void newDataGenerated(const QVector<QCPGraphData> &data); protected: void run() override { const int chunkSize = 50000; // 每次生成5万个点 qint64 startTime = QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch(); while(!m_stop) { QVector<QCPGraphData> dataChunk; dataChunk.reserve(chunkSize); // 模拟数据生成(替换为真实数据源) for(int i = 0; i < chunkSize; ++i) { const qreal t = (QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch() - startTime) / 1000.0; dataChunk.append(QCPGraphData{t, qSin(t*10 + i*0.0001)}); } emit newDataGenerated(dataChunk); QThread::usleep(1000); // 控制数据生成频率 } } private: bool m_stop; QMutex m_mutex; }; // MainWindow.h #include "qcustomplot.h" #include "DataWorker.h" class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) { // 初始化绘图 customPlot = new QCustomPlot(this); setCentralWidget(customPlot); graph = customPlot->addGraph(); // 优化设置 customPlot->setNotAntialiasedElements(QCP::aeAll); // 关闭抗锯齿 graph->setLineStyle(QCPGraph::lsNone); graph->setScatterStyle(QCPScatterStyle(QCPScatterStyle::ssDot, 2)); customPlot->xAxis->setRange(0, 10); customPlot->yAxis->setRange(-1.5, 1.5); customPlot->setOpenGl(true); // 启用OpenGL加速 // 初始化数据存储 m_data.reserve(500000); // 预分配内存 // 启动数据线程 worker = new DataWorker(this); connect(worker, &DataWorker::newDataGenerated, this, &MainWindow::appendData); worker->start(); // 定时刷新绘图 connect(&m_timer, &QTimer::timeout, [this](){ customPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot); // 异步重绘 }); m_timer.start(33); // ~30Hz刷新率 } ~MainWindow() { worker->stop(); worker->wait(); delete worker; } private slots: void appendData(const QVector<QCPGraphData> &newData) { QMutexLocker locker(&m_dataMutex); m_data.append(newData); // 保持数据总量不超过50万 if(m_data.size() > 500000) { m_data = m_data.mid(m_data.size() - 500000); } // 直接使用共享内存 graph->data()->set(m_data); } private: QCustomPlot *customPlot; QCPGraph *graph; DataWorker *worker; QTimer m_timer; QVector<QCPGraphData> m_data; QMutex m_dataMutex; }; ``` 关键优化点解释: 1. 双缓冲机制:通过QVector存储数据,避免直接操作绘图数据 2. OpenGL加速:使用QCustomPlotOpenGL渲染加速 3. 异步重绘:使用rpQueuedReplot参数实现异步绘制 4. 数据分块处理:每次处理5万个数据点,平衡实时性和性能 5. 内存预分配:减少内存重新分配的开销 注意事项: 1. 确保Qt编译时启用了OpenGL支持 2. 根据实际硬件调整数据块大小和刷新频率 3. 数据存储使用QCPGraphData结构提升效率 4. 使用Q_MOVABLE_TYPE声明提升QVector性能(需在qcustomplot.h中添加) 在qcustomplot.h中添加: ```cpp Q_DECLARE_TYPEINFO(QCPGraphData, Q_MOVABLE_TYPE); ```
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