[转载]Qt涂鸦板程序图文详细教程..Qt涂鸦板程序图文详

原文地址：Qt涂鸦板程序图文详细教程..Qt涂鸦板程序图文详细教程.. 作者：棰滈櫟鍚

Technorati 标签:  QT

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(说明：这是我们Qt系列文章的一个例子，请先学习2D绘图部分内容，再学习本教程)

前面学习了Qt 2D绘图的基本知识，现在我们将所学习的知识进行一下综合，设计一个简单的画图软件。因为前面已经有了记事本的例子，所以这里对一些细节知识将不会多讲。而且，这只是个例子，说是软件，其实只是个较大点的程序而已，并不是实际的项目，所以通过这个例子，我们主要为了掌握一个方法和两个知识点。

一个方法：写较复杂程序的方法。

两个知识点：文件菜单的功能实现和利用双缓冲进行绘图。

这个例子共分为三部分进行介绍：

第一部分：进行软件界面的设计。其中一些知识可以参考我博客中的Qt教程四。

第二部分：实现基本的功能，这里会再次详细介绍文件菜单中新建，打开，保存，另存为，关闭等菜单的功能实现。这里你可以参考我博客中的Qt教程六。

第三部分：我们在这里会详细讲解所谓的双缓冲绘图，利用它实现图形（例如矩形，椭圆）的交互式绘制。

第一部分：设计界面

在windows上自带了画图软件，在Qt Creator中也有个绘图软件的例子scribble example，你可以在帮助中进行查看。而现在我们要写的绘图程序的例子，也应该包含这些功能，如绘画涂鸦，添加直线或矩形等常用图形，可以插入图片，在图片上进行绘画，可以让它缩放，旋转，拉伸等。想到了这些功能，我们就可以设计软件的界面了。

一．设计菜单

1.在QtCreator中新建Qt4 Gui Application工程，我这里使用的工程名为paint，使用默认的QMainWindow作为主窗口。

2.为了让程序中可以使用中文，我们先在main.cpp中加入头文件#include <QTextCodec>，并加入下面一行代码：QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForLocale());

3.打开mainwindow.ui，先设计菜单。依次是文件菜单，编辑菜单，工具菜单和帮助菜单。其内容分别如下：

文件菜单         

编辑菜单             

工具菜单          

帮助菜单

4.向工程中添加资源文件，向其中添加要使用的菜单图标。

添加完后记着保存一下资源文件，不然的话，在资源管理器中可能看不到添加的图标。

5.打开动作编辑器Action Editor，编辑已添加的菜单动作。

我们下面只介绍其中“新建”菜单的编辑，其余菜单照做就行了。

双击action_N，弹出如下对话框：

单击Icon后面的按钮，弹出资源管理器：

我们点击上面的Reload，便能显示出我们已经添加的图标，我们选中其中的新建菜单的图标，点击Ok确认，如下图所示：

添加完图标后，我们单击一下快捷键Shortcut后面的输入框，然后同时按下Ctrl键和N键，这样就将新建菜单的快捷键设为了Ctrl+N，如下图所示：

然后我们再在右面的属性窗口中更改statusTip的内容为“新建文件”，这样在鼠标放在新建菜单上是，状态栏就会显示“新建文件”。如下图：

我们按照同样的方法设置其它菜单，设置完成后如下图所示：

6.我们把其中的一些图标放到工具栏上，如下图所示：

这样就完成了菜单的设计。

二．添加绘图工具栏

我们这里的绘图工具栏使用的是一种叫做Dock的窗口，它与其它窗口的不同就是它可以在其父窗口中浮动，也可以停靠在父窗口的边界，就像一个工具栏一样。

1.我们在左边的部件栏中找到Dock Widget，将其拖入到设计区。

添加后它默认在左边框上停靠着。如下图：

2.我们在其属性栏里将其windowTitle改为“画图工具”。

3.向其中拖入相关部件，效果如下图：

其中，“画笔线宽”下的部件为Spin Box，其属性中的objectName为penWidthSpinBox，属性栏最下面的minimum属性改为1，即最小值为1。其余部件均为组合框ComboBox，objectName依次为：选择图形：shapeComboBox     画笔类型：penStyleComboBox画笔颜色：penColorComboBox   填充颜色：brushColorComboBox  

4.我们给选择框添加条目。

右击“选择图形”下面的组合框，弹出菜单，如下：

我们点击Edit Items菜单，弹出下面的条目编辑框，我们点击“+”按钮，添加新的条目：

我们依次添加“无”“直线”“矩形”“椭圆”四个条目，如下所示：

同样的我们给“画笔类型“下的组合框添加两个条目“实线”和“点线”。两个颜色组合框的条目以后再添加。

5.最后可以让所有部件处于一个网格布局管理器中。

此时运行程序，效果如下：

拖动画图工具栏后效果如下：

三．添加画布

因为画布是真正实现绘图功能的，所以我们新建一个类来实现所有跟绘图有关的功能。这里先进行操作，对于一些内容到后面我们会详细解释的。

1.往工程中添加新的C++类，类名为PaintArea，以QWidget作为基类，如下所示：

2.在paintArea.h中声明对象和函数。

class PaintArea : public QWidget

{

public:

    PaintArea();

protected:

    void paintEvent(QPaintEvent *);   //重绘事件

private:

    QImage image;    //QImage类对象，用于在其上绘图

    QRgb backColor;  //QRgb颜色对象，存储image的背景色

};

我们这里使用了QImage类对象进行绘图，其实使用以前讲过的QPixmap类对象也是可以的。

3.在paintarea.cpp中的构造函数里初始化对象。

先加入头文件声明：#include <QPainter>

再更改构造函数：

PaintArea::PaintArea()

{

    image = QImage(400,300,QImage::Format_RGB32);  //画布的初始化大小设为400*300，使用32位颜色

    backColor = qRgb(255,255,255);    //画布初始化背景色使用白色

    image.fill(backColor);

}

4.在paintarea.cpp中定义重绘函数。

void PaintArea::paintEvent(QPaintEvent *)

{

    QPainter painter(this);

    painter.drawImage(0,0,image);

}

5.将画布添加到主界面的中心区。

因为以后可能要使用很大的画布，这样为了使画布很大时还能显示，我们需要加入滚动条，所以这里使用了QScrollArea类对象，它提供了横向和纵向的滚动条，如果你有兴趣，可以在帮助中查看它的介绍。

首先，在mainwindow.h文件中进行如下操作：

添加头文件声明：

#include “paintarea.h”

#include <QScrollArea>

在下面的private中添加对象的声明：

PaintArea *area;

QScrollArea *scrollArea;

然后在mainwindow.cpp文件中的构造函数里添加代码：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :

    QMainWindow(parent),

    ui(new Ui::MainWindow)

{

    ui->setupUi(this);

    resize(700,500);   //主窗口大小设为700*500

    area = new PaintArea;

    scrollArea = new QScrollArea;

    scrollArea->setBackgroundRole(QPalette::Dark);   //scrollArea对象的背景色设为Dark

    scrollArea->setWidget(area);     //将画布添加到scrollArea中

    scrollArea->widget()->setMinimumSize(800,600);  //scrollArea初始化大小设为800*600

    setCentralWidget(scrollArea);    //将scrollArea加入到主窗口的中心区

}

这时运行程序，效果如下：

四．实现涂鸦的功能

我们在画布类中添加一些代码，实现最基本的涂鸦功能。

1.在paintarea.h中做更改。

添加头文件：

#include <QMouseEvent>

#include <QPoint>

在protected中添加函数声明：

void mousePressEvent(QMouseEvent *);  //鼠标按下事件

void mouseMoveEvent(QMouseEvent *);   //鼠标移动事件

void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);   //鼠标释放事件

在private中添加对象声明：

QPoint lastPoint,endPoint; //定义两个坐标对象存放鼠标指针的前后两个坐标

2.在paintarea.cpp中添加函数的定义。

void PaintArea::mousePressEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->button() == Qt::LeftButton)  //当鼠标左键按下

    {

        lastPoint = event->pos();   //获得鼠标指针的当前坐标作为起始坐标

    }

}

void PaintArea::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->buttons()&Qt::LeftButton)   //如果鼠标左键按着的同时移动鼠标

    {

        endPoint = event->pos();  //获得鼠标指针的当前坐标作为终止坐标

        paint(image);   //绘制图形

    }

}

void PaintArea::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->button() == Qt::LeftButton)   //如果鼠标左键释放

    {

        endPoint = event->pos();  

        paint(image);

    }

}

void PaintArea::paint(QImage &theImage)

{

    QPainter pp(&theImage);   //在theImage上绘图

    pp.drawLine(lastPoint,endPoint);   //由起始坐标和终止坐标绘制直线

    lastPoint = endPoint;  //让终止坐标变为起始坐标

    update();   //进行更新界面显示，可引起窗口重绘事件，重绘窗口

}

这样，再次运行程序就能实现涂鸦的功能了，效果如下：

在下一讲中我们将实现所有菜单的功能。

在退出软件之后，我们可以先将工程文件夹进行备份，比如这里命名为paint20100206，后面就是该工程修改的日期。我们也可以在工程文件夹中新建文本文档，命名为readme.txt，用来记录该备份对程序进行了哪些修改。

第二部分：实现基本功能

上一节我们已经将界面做好了，在这一节中我们将实现所有菜单的功能。因为文件菜单是很多软件都有的，所以我们一定要搞清楚其中几个菜单之间的逻辑关系，虽然在以前的记事本程序中已经对其进行了讲解，但是我感觉当时讲的还是不够清楚，所以这次再对其进行详细讲解，希望大家务必掌握几个函数的写法。

我们用Qt Creator打开上次的工程，即打开工程文件夹中的paint.pro文件。

一．添加设置画布的对话框

首先，因为新建画布时，我们想要可以设置画布的大小和背景颜色，所以在开始讲解之前，我们先添加一个对话框，用来让用户进行相关设置。

1.我们添加新的Qt Designer Form Class，选择带有按钮的对话框作为模板，如下图所示。

然后类名使用DoNewDialog。

2.我们将其界面设计如下。

其中“宽”后的Spin Box，将其object Name修改为widthSpinBox，修改其minimum为400，maximum为10000；修改“高”后的Spin Box，将其object Name改为heightSpinBox，修改其minimum为300，maximum为10000；“背景颜色”后的部件是一个Tool Button，点击它显示颜色对话框，和一个Text Browser，用于显示颜色对话框返回的颜色，。

3.我们在donewdialog.h文件中声明函数和对象。

在public中添加：

int getWidth();   //用于返回画布的宽

int getHeight();   //用于返回画布的高

QColor getBackColor();   //用于返回画布的背景色

在private中添加：

QColor backColor;   //用于保存画布的背景色

4.然后在donewdialog.cpp中进行更改。

先在构造函数中对backColor进行初始化：

backColor = Qt::white;

然后进行函数的定义。

int DoNewDialog::getWidth()

{

    return ui->widthSpinBox->text().toInt();

}

int DoNewDialog::getHeight()

{

    return ui->heightSpinBox->text().toInt();

}

QColor DoNewDialog::getBackColor()

{

    return backColor;

}

5. 在设计器界面上右击那个Tool Button，进入其单击事件槽函数。修改如下。

void DoNewDialog::on_toolButton_clicked()

{

    QColor newColor = QColorDialog::getColor();  //从颜色对话框获得颜色

    if (newColor.isValid())   //如果得到的是可用的颜色

    {

        backColor = newColor;

        QPalette palette = ui->textBrowser->palette(); //显示这个颜色

        palette.setColor(QPalette::Base,backColor);

        ui->textBrowser->setPalette(palette);

        update();

    }

}

我们需要加入#include <QColorDialog>的头文件。这里我们将获得的颜色在那个TextBrowser上显示了出来。其中palette对象获取了textBrowser的调色板，这样来更改它的显示颜色。

然后，我们需要更改PaintArea类的内容，让其画布可以更改大小和颜色。

1.在paintarea.h中的public中添加函数声明。

void setImageSize(int width,int height);

void setImageColor(QColor color);

2.在paintarea.cpp中进行函数的定义。

void PaintArea::setImageSize(int width, int height) 

{

    QImage newImage(width,height,QImage::Format_RGB32);

    image = newImage;

    update();

}

void PaintArea::setImageColor(QColor color)  

{

    backColor = color.rgb();  //因为image的背景色要用QRgb类型的颜色，所以这里进行了一下转换

    image.fill(backColor);

    update();

}

最后我们在主界面中进入新建菜单的triggered()事件，如下图所示。

然后在mainwindow.h中对其内容更改如下：

void MainWindow::on_action_N_triggered()  //新建菜单

{

    DoNewDialog dlg;

    if(dlg.exec() == QDialog::Accepted)

    {

        int width = dlg.getWidth();

        int height = dlg.getHeight();

        area->setImageSize(width,height);   //更改画布大小

        scrollArea->widget()->resize(width,height);  //更改ScrollArea的大小

        area->setImageColor(dlg.getBackColor());

    }

}

并添加头文件：#include “donewdialog.h”

此时运行程序，效果如下。

点击新建按钮并设置画布属性：

新的画布：

二．完成文件菜单的功能

文件菜单中一般都包含新建，打开，保存，另存为和关闭或退出操作。这几个菜单之间存在着逻辑上的顺序关系，因为它们很常用，所以在这里我们再次详细地介绍一下这几个菜单的实现方法，希望能帮助大家很好地掌握。

其中利用到几个函数的原型如下：

bool maybeSave() ：进行是否保存的判断，当返回值为true时说明整个判断过程已经进行过了。

bool isModified()：进行文件是否被更改过的判断，其实就是返回一个bool型的变量modified的值。

bool doFileSave()：进行文件保存操作，文件保存时先利用bool型变量isSaved判断文件是否保存过，如果保存过，就直接将现在的文件进行存储就行了；如果没有保存过，就要进行另存为操作，这样才能获得文件的保存路径。

bool saveFile(Qstring fileName) ：以文件的路径对文件进行存储。存储成功返回true。

1.在画布类中添加函数，实现具体的文件打开和保存操作。

在paintarea.h中的public中添加函数声明：

bool isModified() const { return modified; }  //判断画布内容是否被更改过

bool saveImage(const QString &fileName, const char *fileFormat); //保存图片

bool openImage(const QString &fileName);  //打开图片

在private中声明变量：

bool modified;   //标志画布是否被更改过

在paintarea.cpp中对函数进行定义。

bool PaintArea::saveImage(const QString &fileName, const char *fileFormat)

{

    QImage visibleImage = image;

    if (visibleImage.save(fileName, fileFormat))   //实现了文件存储

    {

        modified = false;

        return true;

    }

    else

    {

        return false;

    }

}

bool PaintArea::openImage(const QString &fileName)

{

    QImage loadedImage;

    if (!loadedImage.load(fileName))

        return false;

    QSize newSize = loadedImage.size();

    setImageSize(newSize.width(),newSize.height());

    image = loadedImage;

    modified = false;

    update();

    return true;

}

在paintarea.cpp中相关位置设置modified变量。

在构造函数里添加：modified = false;

在paint()函数里添加：modified = true;

这样就表示只有执行了paint() 函数，才表明画布内容被更改过。

2.在主窗口类中实现文件菜单的功能。

在mainwindow.h中进行函数和变量的声明。

在public中声明函数：

void doNew();    //新建文件操作

void doOpen();   //打开文件操作

bool doFileSave();   //保存文件操作

bool doFileSaveAs();   //文件另存为操作

在private中声明变量和函数：

bool isSaved;   //标志文件是否保存过

QString curFile;  //保存当前文件的路径

bool maybeSave();   //是否保存文件

bool saveFile(QString fileName);   //实现文件的存储

在mainwindow.cpp中进行更改。

先添加头文件：

#include <QMessageBox>

#include <QFileDialog>

再在构造函数里进行变量初始化：

isSaved = false;

curFile = tr(“未命名.png”);

然后进行那几个函数的定义：

void MainWindow::doOpen()

{

    if (maybeSave())

    {

         QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this,

                                    tr(“打开文件”), QDir::currentPath());

         if (!fileName.isEmpty())

         {

             area->openImage(fileName);

             scrollArea->widget()->resize(area->getImageSize());

             //获得图片的大小，然后更改scrollArea的大小

             isSaved = true;

             curFile = fileName;

         }

    }

}

void MainWindow::doNew()

{

    if(maybeSave())

    {

        DoNewDialog dlg;

        if(dlg.exec() == QDialog::Accepted)

        {

            int width = dlg.getWidth();

            int height = dlg.getHeight();

            area->setImageSize(width,height);

            scrollArea->widget()->resize(width,height);

            area->setImageColor(dlg.getBackColor());

            isSaved = false;

        }

    }

}

bool MainWindow::maybeSave()

{

    if(area->isModified())

    {

        QMessageBox::StandardButton box;

        box = QMessageBox::warning(this,tr(“保存文件”),tr(“图片已经改变，是否保存？”),

                                   QMessageBox::Yes|QMessageBox::No|QMessageBox::Cancel);

        if(box == QMessageBox::Yes)

        {

            return doFileSave();

        }

        else if(box == QMessageBox::Cancel)

        {

            return false;

        }

    }

    return true;

}

bool MainWindow::doFileSave()

{

    if(isSaved)

    {

        return saveFile(curFile);

    }

    else  return doFileSaveAs();

}

bool MainWindow::saveFile(QString fileName)

{

    if(area->saveImage(fileName,”png”))

    {

        isSaved = true;

        return true;

    }

    else return false;

}

bool MainWindow::doFileSaveAs()

{

    QString fileName = QFileDialog::getSaveFileName(this,tr(“另存为”),curFile);

    if(fileName.isEmpty())

    {

        return false;

    }

    else return saveFile(fileName);

}

这里的doOpen()函数中用到了area->getImageSize()，所以我们还要在画布类里添加该函数。

在paintarea.h中的public中添加函数的声明：QSize getImageSize();

在paintarea.cpp中添加其定义：

QSize PaintArea::getImageSize()

{

    return image.size();

}

3.编写菜单的triggered事件函数。

我们更改“新建”菜单的槽函数的内容：

void MainWindow::on_action_N_triggered()  //新建菜单

{

    doNew();

}

然后按照进入“新建”菜单的方法，我们从ui文件依次进入其他菜单的槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_action_O_triggered()  //打开菜单

{

    doOpen();

}

void MainWindow::on_action_S_triggered()  //保存菜单

{

    doFileSave();

}

void MainWindow::on_action_A_triggered()  //另存为菜单

{

    doFileSaveAs();

}

void MainWindow::on_action_X_triggered()   //退出菜单

{

    if(maybeSave())

        qApp->quit();

}

这时运行程序，应用这几个菜单进行各种相关操作。

是否保存文件提示如下：

文件另存为效果如下：

打开文件：

打开文件后效果如下：

为了更完善，我们在点击窗口右上角的关闭按钮时，也应该出现和点击退出菜单一样的效果。

所以下面我们重写窗口的关闭事件函数。

在mainwindow.h中的protected中声明函数：void closeEvent(QCloseEvent *);

然后在mainwindow.cpp中定义该函数：

void MainWindow::closeEvent(QCloseEvent *event)   //关闭事件

{

    if(maybeSave())

        qApp->quit();

    else event->ignore();

}

这时你可以运行程序，测试一下效果。

4.实现打印菜单的功能。

在paintarea.h中public中添加函数声明：void doPrint();

在paintarea.cpp中添加头文件：

#include <QPrintDialog>

#include <QPrinter>

然后定义该函数：

void PaintArea::doPrint()

{

     QPrinter printer(QPrinter::HighResolution);

     QPrintDialog *printDialog = new QPrintDialog(&printer, this);

     if (printDialog->exec() == QDialog::Accepted)

     {

         QPainter painter(&printer);

         QRect rect = painter.viewport();

         QSize size = image.size();

         size.scale(rect.size(), Qt::KeepAspectRatio);

         painter.setViewport(rect.x(), rect.y(), size.width(), size.height());

         painter.setWindow(image.rect());

         painter.drawImage(0, 0, image);

     }

}

然后从mainwindow.ui中的动作编辑器中进入“打印”菜单的triggered事件槽函数：

void MainWindow::on_action_P_triggered()   //打印菜单

{

    area->doPrint();

}

这样就实现了打印功能。对于上面函数里的代码我们不做过多解释，如果有兴趣可以查看与打印相关的类的帮助。

我们运行程序，查看其效果：

如果你装有打印机，或装有PDF制作软件，就可以打印文件了。因为我这里装有Foxit PDF Creator软件，所以有一个Foxit PDF Printer，利用它可以将文件打印成PDF文档。

这时我们可以对工程文件夹再次进行备份，例如我这里命名为“paint20100207”。

三．完成文件编辑菜单的功能

编辑菜单主要完成图片的一些形状变化操作，所以我们需要在画布类里添加一些函数和变量来实现这些功能。

1.在paintarea.h中添加代码。

在public中添加函数声明：

void zoomIn();    //放大

void zoomOut();   //缩小

void zoom_1();    //还原

void doRotate();   //旋转

void doShear();    //拉伸

void doClear();    //清空

在private中添加变量声明：

qreal scale;   //缩放量

int angle;     //角度

qreal shear;   //拉伸量

2.在paintarea.cpp中进行更改。

在构造函数里进行变量初始：

scale = 1;

angle = 0;

shear = 0;

然后进行那几个函数的定义：

void PaintArea::zoomIn()

{

    scale*=1.2;

    update();

}

void PaintArea::zoomOut()

{

    scale/=1.2;

    update();

}

void PaintArea::zoom_1()

{

    scale = 1;

    update();

}

void PaintArea::doRotate()

{

    angle +=90;

    update();

}

void PaintArea::doShear()

{

    shear = 0.2;

    update();

}

void PaintArea::doClear()

{

    image.fill(backColor);    //用现在的画布背景色进行填充

    update();

}

下面我们更改重绘事件函数，实现相关的效果。

void PaintArea::paintEvent(QPaintEvent *)

{

    QPainter painter(this);

    painter.scale(scale,scale);

    if(angle)

    {

        QPointF center(image.width()/2.0,image.height()/2.0);

        painter.translate(center);

        painter.rotate(angle);

        painter.translate(-center);

    }

    if(shear)

    {

        painter.shear(shear,shear);

    }

    painter.drawImage(0,0,image);

}

添加的几行代码并不难理解，不再解释。

然后我们从mainwindow.ui中进入相关菜单的triggered事件槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_action_4_triggered()    //放大菜单

{

    area->zoomIn();

}

void MainWindow::on_action_5_triggered()    //缩小菜单

{

    area->zoomOut();

}

void MainWindow::on_action_6_triggered()    //还原菜单

{

    area->zoom_1();

}

void MainWindow::on_action_7_triggered()    //旋转菜单

{

    area->doRotate();

}

void MainWindow::on_action_8_triggered()    //拉伸菜单

{

    area->doShear();

}

void MainWindow::on_action_10_triggered()    //清空菜单

{

    area->doClear();

}

现在运行程序，查看这些菜单的功能效果。

先随意画一个图形：

下面是点击“放大”菜单的效果：

下面是点击“缩小”菜单的效果：

下面是点击“还原”菜单的效果：

下面是点击“旋转”菜单的效果：

下面是点击“拉伸”菜单的效果：

下面是点击“清空”菜单的效果：

问题一：画布无限放大后，滚动条不随着放大。

我们随意画个图形，然后放大几次，最后只能看到它的一部分了。效果如下：

也许你会想到，当时我们在“打开”菜单的函数里加了一行代码来让滚动条放大：

scrollArea->widget()->resize(area->getImageSize());

             //获得图片的大小，然后更改scrollArea的大小

我们把它放到“放大”菜单的函数里：

void MainWindow::on_action_4_triggered()    //放大菜单

{

    area->zoomIn();

    scrollArea->widget()->resize(area->getImageSize());

    //获得图片的大小，然后更改scrollArea的大小

}

这时你再编译运行程序，你会发现，效果并没有改变。这是为什么呢？这个问题我们会在下一部分讲述。

四．完成工具菜单的功能

工具菜单只有一个“绘图工具栏”菜单，它的作用就是当绘图工具栏（就是那个主窗口上的Dock Widget）被关闭后，点击该菜单，让其可以重新显示出来。

我们从mainwindow.ui中进入该菜单的triggered事件槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_action_11_triggered()   //绘图工具栏菜单

{

    ui->dockWidget->show();

}

五．完成帮助菜单的功能

帮助菜单就是写一些关于软件使用的帮助和一些版本版权声明。我们这里就不再介绍。

六．完成绘图工具栏的功能

在前一部分设计界面时，绘图工具栏还有两个颜色组合框没有设置。所以我们先对其进行设置。

我们先在mainwindow.h中添加头文件：#include <QComboBox>

然后在public中添加函数声明：

void creatColorComboBox(QComboBox *comboBox);  //构建颜色组合框

再到mainwindow.cpp中进行如下更改。

添加头文件：#include <QPainter>

进行该函数的定义：

void MainWindow::creatColorComboBox(QComboBox *comboBox)

{

    QPixmap pix(16,16);

    QPainter painter(&pix);

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::black);   //先绘制一个16*16的小图片，然后给其涂色

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“黑色”),Qt::black);   //再用该图片作为组合框条目的图标

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::white);

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“白色”),Qt::white);

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::red);

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“红色”),Qt::red);

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::green);

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“绿色”),Qt::green);

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::blue);

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“蓝色”),Qt::blue);

    painter.fillRect(0,0,16,16,Qt::yellow);

    comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“黄色”),Qt::yellow);

    comboBox->addItem(tr(“无颜色”),Qt::transparent);  //即透明

}

在构造函数里对那两个颜色组合框进行初始化：

creatColorComboBox(ui->penColorComboBox);   //画笔颜色组合框

creatColorComboBox(ui->brushColorComboBox);   //填充颜色组合框

此时运行程序，两个颜色组合框就有相应的条目了。

下面我们将开始实现绘图工具栏的功能。

1.在paintarea.h文件中进行更改。

在public中进行函数声明：

void setPenStyle(Qt::PenStyle style); //设置画笔风格

void setPenWidth(int width);   //设置画笔宽度

void setPenColor(QColor color);   //设置画笔颜色

void setBrushColor(QColor color);   //设置填充颜色

enum ShapeType   //枚举变量，几个图形的选择

{

    None,

    Line,

    Rectangle,

    Ellipse

};

void setShape(ShapeType shape);  //设置要绘制的图形

在private中进行变量的声明：

QColor penColor;    //画笔颜色

QColor brushColor;   //填充颜色

int penWidth;     //画笔宽度

Qt::PenStyle penStyle;    //画笔风格

ShapeType curShape;    //当前图形

2.在paintarea.cpp中进行更改。

在构造函数中进行变量的初始化：

penColor = Qt::black;

brushColor = Qt::black;

penWidth = 1;

penStyle = Qt::SolidLine;

curShape = None;

对上面的函数进行定义：

void PaintArea::setPenStyle(Qt::PenStyle style)

{

   penStyle = style;

}

void PaintArea::setPenWidth(int width)

{

    penWidth = width;

}

void PaintArea::setPenColor(QColor color)

{

    penColor = color;

}

void PaintArea::setBrushColor(QColor color)

{

    brushColor = color;

}

void PaintArea::setShape(ShapeType shape)

{

    curShape = shape;

}

然后更改paint()函数：

void PaintArea::paint(QImage &theImage)

{

    QPainter pp(&theImage);   //在theImage上绘图

    QPen pen = QPen();

    pen.setColor(penColor);

    pen.setStyle(penStyle);

    pen.setWidth(penWidth);

    QBrush brush = QBrush(brushColor);

    pp.setPen(pen);

    pp.setBrush(brush);

    int x,y,w,h;

    x = lastPoint.x();

    y = lastPoint.y();

    w = endPoint.x() – x;

    h = endPoint.y() – y;

    switch(curShape)

    {

    case None:           //不绘制特殊图形

        {

            pp.drawLine(lastPoint,endPoint);   //由起始坐标和终止坐标绘制直线

            lastPoint = endPoint;  //让终止坐标变为起始坐标

            break;

        }

    case Line:           //绘制直线

        {

            pp.drawLine(lastPoint,endPoint);

            break;

        }

    case Rectangle:        //绘制矩形

        {           

            pp.drawRect(x,y,w,h);

            break;

        }

    case Ellipse:         //绘制椭圆

        {

            pp.drawEllipse(x,y,w,h);

            break;

        }

    }

    update();   //进行更新界面显示，可引起窗口重绘事件，重绘窗口

    modified = true;

}

3.写绘图栏中部件的槽函数。

进入mainwindow.ui文件，右击“选择图形”下的组合框，选择Go to slot，如下图：

然后选择当前条目内容更改事件currentIndexChanged(QString )，如下图：

进入其槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_shapeComboBox_currentIndexChanged(QString shape) //选择图形组合框

{

    if(shape == tr(“无”))

        area->setShape(PaintArea::None);   //利用PaintArea类中的枚举变量

    else if(shape == tr(“矩形”))

        area->setShape(PaintArea::Rectangle);

    else if(shape == tr(“直线”))

        area->setShape(PaintArea::Line);

    else if(shape == tr(“椭圆”))

        area->setShape(PaintArea::Ellipse);

}

同样的，进入“画笔类型”组合框的currentIndexChanged(QString )事件槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_penStyleComboBox_currentIndexChanged(QString style)   //画笔风格组合框

{

    if(style == tr(“实线”))

    {

        area->setPenStyle(Qt::SolidLine);

    }

    else if(style == tr(“点线”))

    {

        area->setPenStyle(Qt::DotLine);

    }

}

进入“画笔线宽”的选择框的valueChanged(int )事件的槽函数，更改如下：

void MainWindow::on_penWidthSpinBox_valueChanged(int width)   //画笔线宽组合框

{

    area->setPenWidth(width);

}

进入两个颜色组合框的currentIndexChanged(int )事件的槽函数，分别更改如下：

void MainWindow::on_penColorComboBox_currentIndexChanged(int index)   //画笔颜色组合框

{

    QColor color = ui->penColorComboBox->itemData(index,Qt::UserRole).value<QColor>();

    area->setPenColor(color);

}

void MainWindow::on_brushColorComboBox_currentIndexChanged(int index)   //填充颜色组合框

{

   QColor color = ui->brushColorComboBox->itemData(index,Qt::UserRole).value<QColor>();

    area->setBrushColor(color);

}

这里的itemData(index,Qt::UserRole).value<QColor>()就是和前面进行生成颜色组合框时的

void MainWindow::creatColorComboBox(QComboBox *comboBox)函数里的代码对应的，如

comboBox->addItem(QIcon(pix),tr(“黑色”),Qt::black);

这里的Qt::UserRole就是Qt::black，所以我们这里使用了value<QColor>()函数来获取颜色类型。你可以在帮助中查看QComboBox类的addItem()函数。

现在基本的功能我们已经全部实现了。运行程序，进行测试。

我们在画布上用“无”，“直线”，“矩形”，“椭圆”分别进行了绘制，效果如下：

我们发现用“直线”和“椭圆”时都出现了问题，那到底问题出在哪里呢？

问题二：绘制图形时出现混乱。

我们把“填充颜色”设置为“无颜色”，再进行绘制，效果如下：

这下你应该看出是什么问题了吧？！比如绘制矩形，这里是绘制了无数的小矩形，因为以前有填充颜色，把其它矩形的边框挡住了，看不到了而已。

问题三：图形变化后无法进行正常绘图。

我们再看下面的情况。

当随便绘制一个图形后，将其放大，这时如果继续绘制，那么绘制出的图形不会和鼠标指针的轨迹重合。

当我们把画布进行旋转后，纵向绘制直线，可画出来的直线却是横向的。

三个问题的解决：

这一篇虽然完成了所有的功能，但是遗留了三个致命的问题，对于这三个问题的原因和解决办法，我们将在下一部分给出。

我们现在保存文件，并再次对工程文件夹进行备份。我这里把备份文件夹命名为paint20100208。

第三部分：双缓冲绘图

在上一篇中我们留下了三个问题，下面再叙述一下：

（1）画布放大后，滚动条不跟着放大。

（2）绘制直线，矩形等图形时有重影。

（3）画布进行放大，旋转等操作后无法正常绘图。

对于其中的第一个和第三个问题，它们都与放大等操作有关，而放大等操作又是通过改变坐标系完成的。那么是不是坐标系的原因呢？

       我们回想一下当时讲的坐标系的知识，比如放大操作，是将坐标系放大了，那到底是怎么放大的呢？你可以测试一下，如果利用painter.scale(2,2)函数将横纵坐标都扩大2倍，那么原来的（50，50）点是不会变成（100，100）点的，该点的坐标值还是（50，50），虽然我们看着图片是放大了，但是坐标的数值没有变，那变化的是什么呢？是像素的大小，或者说是像素之间的距离。如果以前的像素之间的距离为1，那么现在就变成了2。而坐标只是像素的个数，所以它没有变。

       这样，你是否已经有所感悟了？！我们进行图片放大，但是却没有改变坐标的值，所以滚动条没有变化。那么第一个问题也就很容易解决了。

解决第（1）个问题：

我们在paintarea.cpp中更改getImageSize()函数如下：

QSize PaintArea::getImageSize()

{

    return image.size()*scale;

}

这样就能返回我们需要的画布的大小的值了。

然后在mainwindow.cpp中对放大菜单进行更改：

void MainWindow::on_action_4_triggered()    //放大菜单

{

    area->zoomIn();

    scrollArea->widget()->resize(area->getImageSize());

    //获得图片的大小，然后更改scrollArea的大小

}

这时添加这一行代码就有效果了。运行程序后效果如下：

解决完第一个问题，那么第三个问题也就应该有思路了。我们将图片放大后，鼠标指针所在点的坐标值与我们想要绘画点的坐标值已经不同了。比方说鼠标指针放在坐标值为（100，100）的点处，因为鼠标指针的坐标值是由窗口部件提供的，而这时画布的坐标是那个程序中的image变量的坐标，在没有改变画布大小时，鼠标指针所在点（100，100）和画布上的点（100，100）是重合的。但是将画布利用painter.scale(2,2)扩大两倍后，鼠标指针所在的点（100，100）处，在画布上已经是（50，50）了，而我们绘图是获取的鼠标指针的坐标值，所以就出现了绘制的线条与鼠标指针的轨迹不重合的问题。

       知道了原因，更改就容易多了。

解决第（3）个问题：

在paintarea.cpp中更改paint()函数：

void PaintArea::paint(QImage &theImage)

{

    QPainter pp(&theImage);   //在theImage上绘图

    QPen pen = QPen();

    pen.setColor(penColor);

    pen.setStyle(penStyle);

    pen.setWidth(penWidth);

    QBrush brush = QBrush(brushColor);

    pp.setPen(pen);

    pp.setBrush(brush);

    int x,y,w,h;

    x = lastPoint.x()/scale;

    y = lastPoint.y()/scale;

    w = endPoint.x()/scale – x;

    h = endPoint.y()/scale – y;

    switch(curShape)

    {

    case None:

        {

            pp.drawLine(lastPoint/scale,endPoint/scale);   //由起始坐标和终止坐标绘制直线

            lastPoint = endPoint;  //让终止坐标变为起始坐标

            break;

        }

    case Line:

        {

            pp.drawLine(lastPoint/scale,endPoint/scale);

            break;

        }

    case Rectangle:

        {

            pp.drawRect(x,y,w,h);

            break;

        }

    case Ellipse:

        {

            pp.drawEllipse(x,y,w,h);

            break;

        }

    }

    update();   //进行更新界面显示，可引起窗口重绘事件，重绘窗口

    modified = true;

}

这里就是将鼠标的坐标缩小了要放大的倍数。效果如下：

放大时绘图的问题已经解决了，那么旋转、拉伸等操作后的绘图问题怎么解决呢？比方说旋转操作，我们将图片旋转了90度，我们想保存现在的图片效果，又不想改变坐标系的状态，只有这样我们才能在旋转后的图片上正常绘图。在这里，我们可以添加一个QImage临时变量，把图片内容先给它，然后用它完成旋转操作，再把旋转后的图片传回来。

我们在paintarea.cpp中的重绘函数里进行如下更改：

void PaintArea::paintEvent(QPaintEvent *)

{

    QPainter painter(this);

    painter.scale(scale,scale);

    if(angle)

    {

        QImage copyImage = image;  //新建临时的copyImage，利用它进行旋转操作

        QPainter pp(&copyImage);

        QPointF center(copyImage.width()/2.0,copyImage.height()/2.0);

        pp.translate(center);

        pp.rotate(angle);

        pp.translate(-center);

        pp.drawImage(0,0,image);

        image = copyImage;   //只会复制图片上的内容，不会复制坐标系统

        angle = 0;   //完成旋转后将角度值重新设为0

    }

    if(shear)

    {

        QImage copyImage = image;

        QPainter pp(&copyImage);

        pp.shear(shear,shear);

        pp.drawImage(0,0,image);

        image = copyImage;

        shear = 0;

    }

    painter.drawImage(0,0,image);

}

这样更改后，运行程序，效果如下：

随意绘制一个图形：

旋转90度后再绘图：

拉伸后再绘图：

这样第三个问题就解决了。

到这里，我们应该对坐标系统有了一个更高层次的理解。而对于利用临时变量进行绘图也应该有些感觉了。这时我们再考虑第二个问题，我们绘制出的矩形是无数个小矩形的重叠，更确切地说是很多个矩形由小变大。我们回想一下我们所写的程序，每移动一下鼠标，获取一个坐标值，马上就进行绘制，所以这样就出现了移动完鼠标，绘制出很多个矩形的问题。我们能不能也再引入一个变量来解决这个问题呢？

       我们可以设想，如果要绘制直线，矩形等特殊图形，当鼠标移动时我们不在真正的画布上进行绘图，而是将它绘制在一个临时画布上，当鼠标左键释放了，我们才在真正的画布上进行图形最终形状的绘制，这样不就解决了第二个问题。

解决第（2）个问题：

我们现在进行程序的更改：

在paintarea.h中的private中我们声明两个变量：

QImage tempImage;   //临时绘图区

bool isDrawing;     //是否在绘制特殊图形

在paintarea.cpp中我们在构造函数里对变量进行初始化：isDrawing = false;

然后对鼠标事件进行如下更改：

void PaintArea::mousePressEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->button() == Qt::LeftButton)  //当鼠标左键按下

    {

        lastPoint = event->pos();   //获得鼠标指针的当前坐标作为起始坐标 

        isDrawing = true;    

    }

}

void PaintArea::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->buttons()&Qt::LeftButton)   //如果鼠标左键按着的同时移动鼠标

    {

        endPoint = event->pos();  //获得鼠标指针的当前坐标作为终止坐标

        if(curShape == None)   //如果不进行特殊图形绘制，则直接在image上绘制

        {

            isDrawing = false;

            paint(image);

        }

        else     //如果绘制特殊图形，则在临时绘图区tempImage上绘制

        {

            tempImage = image;    //每次绘制tempImage前用上一次image中的图片对其进行填充

            paint(tempImage);

        }

    }

}

void PaintArea::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)

{

    if(event->button() == Qt::LeftButton)   //如果鼠标左键释放

    {

        endPoint = event->pos();

        isDrawing = false;

        paint(image);

    }

}

最后对重绘事件进行更改：

void PaintArea::paintEvent(QPaintEvent *)

{

    QPainter painter(this);

    painter.scale(scale,scale);

    if(isDrawing)   //如果正在绘制特殊图形，则显示临时绘图区上的内容

    {

        painter.drawImage(0,0,tempImage);

    }

    else

    {

        if(angle)

        {

            QImage copyImage = image;  //新建临时的copyImage，利用它进行旋转操作

            QPainter pp(&copyImage);

            QPointF center(copyImage.width()/2.0,copyImage.height()/2.0);

            pp.translate(center);

            pp.rotate(angle);

            pp.translate(-center);

            pp.drawImage(0,0,image);

            image = copyImage;   //只会复制图片上的内容，不会复制坐标系统

            angle = 0;   //完成旋转后将角度值重新设为0

        }

        if(shear)

        {

            QImage copyImage = image;

            QPainter pp(&copyImage);

            pp.shear(shear,shear);

            pp.drawImage(0,0,image);

            image = copyImage;

            shear = 0;

        }

        painter.drawImage(0,0,image);

    }

}

这时运行程序，效果如下：

可以看到绘制特殊图形时已经没有问题了。

我们注意一下上面程序中的这一句：

tempImage = image;    //每次绘制tempImage前用上一次image中的图片对其进行填充

这就是最关键的一步，就是这句代码，让我们实现了可以看着图形的大小变化进行绘图，也就是所谓的交互式绘图。其中的那个isDrawing变量，作为是否绘制特殊图形的标志，如果绘制特殊图形，就在临时绘图区进行，如果不是，就直接绘制在真实的画布上。

我们上面所用的方法，有个专业名称，叫做“双缓冲绘图”。

双缓冲绘图简介：

到底为什么叫双缓冲绘图呢？那我们现在就来简单总结一下以前进行过的绘图。

无缓冲绘图：

如果在重绘事件函数里直接进行绘图，如：

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)

{

    QPainter painter(this);  //this表明直接在窗口上绘图

    painter.drawLine(0,0,100,100);

}

这样直接在窗口上绘图就可以叫做无缓冲绘图。

单缓冲绘图：

而如果先在QImage或QPixmap上进行绘图，然后再将其绘制好的内容整体在窗口上绘制出来，就是单缓冲绘图。我们上面的程序开始时就是单缓冲绘图。

双缓冲绘图：

就像我们程序最后一样，利用两个QImage对象，一个保存临时图像，一个保存最终图像，这样实现交互绘图的方法就叫做双缓冲绘图。

到这里，整个绘图软件就完成了，我们从这篇文章中应该学到一些东西，不光是Qt应用的知识，更重要的是写程序，写一个较大点软件的流程和技巧。

我们2D绘图的内容讲到这里也就结束了。你可以发现一个大点的程序是很难讲述清楚地，而Qt 的2D绘图的内容还有很多，我们不可能全部像这样详细讲述，这些教程也只是起一个基本入门的作用，要想深入学习，还要靠自己的多加练习。