QGraphicsView 全详解

最新推荐文章于 2025-04-23 15:12:03 发布

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分类专栏： qt Qt Graphics View Framework 笔记文章标签： qt

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Qt Graphics View Framework

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QGraphicsView是Qt图形视图框架中的一个重要类，它提供了一个窗口部件，用于显示QGraphicsScene中的内容。QGraphicsView充当了视图的角色，可以将场景中的2D图形项渲染到屏幕上，并支持用户与这些项的交互。以下是QGraphicsView的关键特性和使用方法的详细介绍：

关键特性

视图与场景分离：QGraphicsView与QGraphicsScene分离，允许一个场景被多个视图观察，每个视图都可以有自己的视角和变换。
视口与坐标系统：QGraphicsView内部有一个视口，它映射的是场景的部分或全部内容。视口的坐标系统与场景的坐标系统不同，但可以通过变换矩阵相互转换。
交互功能：QGraphicsView支持丰富的交互功能，如平移、缩放、旋转，用户可以通过鼠标和键盘操作来改变视图的显示。
滚动条：QGraphicsView可以显示水平和垂直滚动条，以便浏览超出视口大小的场景内容。
抗锯齿和优化：QGraphicsView支持OpenGL加速和抗锯齿，以提高渲染质量和性能。

高级特性

视图变换和坐标系统

视图变换：QGraphicsView支持通过QTransform类进行复杂的仿射变换，包括平移、缩放、旋转和倾斜。这些变换可以通过setTransform()方法应用到视图上。
坐标系统：QGraphicsView维护了两个坐标系统：一个是视口的坐标系统，另一个是场景的坐标系统。这两个坐标系统之间可以通过mapToScene()和mapFromScene()方法进行转换。

交互和事件处理

交互模式：QGraphicsView可以通过setDragMode()方法设置不同的交互模式，例如NoDrag（无拖动）、ScrollHandDrag（手型拖动）和RubberBandDrag（橡皮筋拖动）。
事件处理：QGraphicsView可以处理各种事件，如鼠标事件、键盘事件和滚轮事件。可以通过重写QGraphicsView的事件处理函数来自定义这些行为。

渲染和优化

渲染提示：QGraphicsView可以通过setRenderHint()方法设置渲染提示，例如开启抗锯齿（QPainter::Antialiasing）和开启OpenGL加速（QPainter::OpenGL）。
视口更新模式：QGraphicsView可以通过setViewportUpdateMode()方法设置视口的更新模式，以优化渲染性能。可选的模式包括FullViewportUpdate（全视口更新）、MinimalViewportUpdate（最小视口更新）和SmartViewportUpdate（智能视口更新）。

自定义视口

视口类型：QGraphicsView的视口可以是任何类型的QWidget，包括QGLWidget，这使得可以在视口中使用OpenGL进行渲染。
视口事件：可以通过重写QGraphicsView的viewportEvent()函数来处理视口级别的事件，例如触摸事件和多点触控事件。

QGraphicsView类提供了许多常用的函数、信号和槽，用于管理和操作图形视图。以下是一些常用的函数及其说明：

常用函数

函数	描述
*QGraphicsScene scene() const**	返回与视图关联的场景。
*void setScene(QGraphicsScene scene)**	设置与视图关联的场景。
void setRenderHint(QPainter::RenderHint hint, bool enabled = true)	设置渲染提示，如抗锯齿。
void setDragMode(QGraphicsView::DragMode mode)	设置拖动模式，如平移或缩放。
void centerOn(const QPointF &pos)	将视图中心移动到指定位置。
void scale(qreal sx, qreal sy)	缩放视图。
void rotate(qreal angle)	旋转视图。
void translate(qreal dx, qreal dy)	平移视图。
QTransform transform() const	返回视图的变换矩阵。
void setViewportUpdateMode(QGraphicsView::ViewportUpdateMode mode)	设置视口更新模式，以优化渲染性能。
void setBackgroundBrush(const QBrush &brush)	设置视图的背景画刷。
*void setViewport(QWidget viewport)**	设置视图的视口部件。
void setMatrix(const QMatrix &matrix, bool combine = false)	设置视图的变换矩阵。
void setTransform(const QTransform &transform, bool combine = false)	设置视图的变换。
void setTransformationAnchor(QGraphicsView::TransformationAnchor anchor)	设置变换锚点。
void setResizeAnchor(QGraphicsView::ResizeAnchor anchor)	设置调整大小锚点。
void setOptimizationFlag(QGraphicsView::OptimizationFlags flag, bool enabled = true)	设置优化标志。
void setRubberBandSelectionMode(Qt::ItemSelectionMode mode)	设置橡皮筋选择模式。
void setInteractive(bool allowed)	设置视图是否允许交互。
void setAlignment(Qt::Alignment alignment)	设置对齐方式。
void setCacheMode(QGraphicsView::CacheMode mode)	设置缓存模式。

枚举说明

1. 设置渲染提示：void setRenderHint(QPainter::RenderHint hint, bool enabled = true)

- QPainter::RenderHint hint：

- - QPainter::Antialiasing：启用边缘的反锯齿绘制，使图形边缘看起来更平滑。
  - QPainter::TextAntialiasing：启用文本的反锯齿绘制，使文本显示更清晰。
  - QPainter::SmoothPixmapTransform：使用平滑的像素图变换算法（如双线性插值），而不是邻近插值算法，使图像缩放和变换时更平滑。
  - QPainter::HighQualityAntialiasing：提供更高质量的反锯齿效果，但可能会降低性能。
  - QPainter::NonCosmeticDefaultPen：指定非装饰性的默认画笔。
  - QPainter::Qt4CompatiblePainting：启用与Qt 4兼容的绘制模式。
  - QPainter::LosslessImageRendering：尝试无损渲染图像。

- bool enabled：这个参数指定了是否启用该渲染提示。如果设置为true，则启用该渲染提示；如果设置为false，则禁用该渲染提示。默认值为true。

2. 设置拖动模式：setDragMode(QGraphicsView::DragMode mode)

- QGraphicsView::NoDrag：在这种模式下，视图不会响应鼠标拖拽事件，即用户无法通过拖拽来移动视图或场景。
- QGraphicsView::ScrollHandDrag：在这种模式下，用户的鼠标光标会变成一个手形图标，用户可以通过拖拽来滚动视图的内容。这种模式适用于浏览大型场景或地图。
- QGraphicsView::RubberBandDrag：在这种模式下，用户可以通过拖拽来选择一个矩形区域，该区域内的所有图形项都会被选中。这种模式常用于图形编辑软件中进行区域选择。

3. 设置渲染模式： void setViewportUpdateMode(QGraphicsView::ViewportUpdateMode mode)

- QGraphicsView::MinimalViewportUpdate：在这种模式下，只有场景中实际发生变化的部分会被更新。这可以提高性能，特别是在处理大型场景时。（默认模式）
- QGraphicsView::FullViewportUpdate：在这种模式下，每当场景中的任何可见部分发生变化或重新曝光时，视图将更新整个视口。这可能会导致性能下降，尤其是在处理复杂场景时。
- QGraphicsView::SmartViewportUpdate：在这种模式下，视图会根据需要智能地决定是更新整个视口还是只更新变化的部分。这是一种折中的方案，旨在平衡性能和准确性。
- QGraphicsView::BoundingRectViewportUpdate： 将重绘视口中所有更改的边界矩形。此模式的优点是 QGraphicsView 只在一个区域中搜索更改，从而最大限度地减少了确定需要重绘的内容所花费的时间。缺点是未更改的区域也需要重绘。
- QGraphicsView::NoViewportUpdate：在场景更改时永远不会更新其视口；用户需要控制所有更新。此模式禁用 QGraphicsView 中所有（可能很慢）项目可见性测试，适用于需要固定帧速率或以其他方式从外部更新视口的场景。

4. 设置变换的描点：void setTransformationAnchor(QGraphicsView::TransformationAnchor anchor)

- QGraphicsView::NoAnchor：没有特定的锚点，变换操作不会影响场景的位置。
- QGraphicsView::AnchorUnderMouse：变换操作会以鼠标光标下的点为基准点进行。
- QGraphicsView::AnchorViewCenter：变换操作会以视图的中心点为基准点进行。
- QGraphicsView::AnchorUnderMouseCursor：与AnchorUnderMouse相同，变换操作会以鼠标光标下的点为基准点进行。

5. 设置调整大小锚点：void setResizeAnchor(QGraphicsView::ResizeAnchor anchor)

- QGraphicsView::NoAnchor：没有特定的锚点，调整视图大小时场景的位置不会受到影响。
- QGraphicsView::KeepAspectRatio：保持场景的宽高比，调整视图大小时场景会按照比例缩放。
- QGraphicsView::KeepAspectRatioByExpanding：保持场景的宽高比，如果需要的话，场景会被扩展以填充整个视图。
- QGraphicsView::AnchorViewCenter：场景的中心点固定在视图的中心，调整视图大小时场景会围绕中心点缩放。

6. 设置优化标志：void setOptimizationFlag(QGraphicsView::OptimizationFlags flag, bool enabled = true)

- QGraphicsView::OptimizationFlags flag：

- - QGraphicsView::DontSavePainterState：禁用保存和恢复绘图器状态，这可能会提高性能，但可能会导致绘图错误。
  - QGraphicsView::DontAdjustForAntialiasing：禁用针对反锯齿的调整，这可能会提高性能，但可能会影响视觉效果。
  - QGraphicsView::IndirectPainting：启用间接绘制，这可以减少绘图调用，但可能会增加内存使用。
  - QGraphicsView::DontClipPainter：禁用绘图器的裁剪，这可能会提高性能，但可能会导致绘图超出预期区域。

- bool enabled：这个参数指定了是否启用该优化标志。如果设置为true，则启用该优化标志；如果设置为false，则禁用该优化标志。默认值为true。

7. 设置橡皮筋模式（框选效果）：void setRubberBandSelectionMode(Qt::ItemSelectionMode mode)

- Qt::ContainsItemShape：只有完全包含在橡皮筋内的项目会被选中。
- Qt::IntersectsItemShape：与橡皮筋相交的项目会被选中。
- Qt::ContainsItemBoundingRect：只有完全包含在橡皮筋内的项目的边界矩形会被选中。
- Qt::IntersectsItemBoundingRect：与橡皮筋相交的项目的边界矩形会被选中。

7.1. 注意事项

- - 橡皮筋选择模式的选择应根据应用程序的需求来确定。例如，如果希望只有完全包含在橡皮筋内的项目被选中，应选择ContainsItemShape。
  - 橡皮筋选择模式仅在使用RubberBandDrag模式时有效。

8. 设置对其模式:void setAlignment(Qt::Alignment alignment)

函数用于设置视图中场景的背景对齐方式。这与在其他控件中设置文本或图像对齐的方式不同，因为它专门用于调整场景背景的画笔对齐

9. 设置缓存模式：void setCacheMode(QGraphicsView::CacheMode mode)

- QGraphicsView::NoCache：不使用缓存。
- QGraphicsView::CacheBackground：缓存背景，这可以提高滚动性能。

常用信号

信号	描述
void viewportEntered()	当鼠标光标进入视口时发射。
void viewportExited()	当鼠标光标离开视口时发射。
void scrollContentsBy(int dx, int dy)	当视图内容滚动时发射。
void rubberBandChanged(QRubberBand::Shape newShape)	当橡皮筋选择形状改变时发射。

常用槽

槽	描述
void updateScene(const QRectF &rect)	更新场景的一部分。
void updateScene()	更新整个场景。
void ensureVisible(const QRectF &rect, int xmargin = 50, int ymargin = 50, int timeout = 5000)	确保指定的矩形区域在视图中可见。
void fitInView(const QRectF &rect, Qt::AspectRatioMode aspectRatioMode = Qt::IgnoreAspectRatio)	调整视图以适应指定的矩形区域。
void centerOn(const QPointF &pos)	将视图中心移动到指定位置。

这些函数、信号和槽提供了对QGraphicsView的全面控制，使得开发者能够创建丰富且交互性强的图形用户界面。

示例代码

以下是一个更高级的QGraphicsView使用示例，展示了如何自定义视口和处理视口事件：

class CustomViewport : public QWidget
{
protected:
void paintEvent(QPaintEvent *event) override
{
    QPainter painter(this);
    painter.fillRect(rect(), Qt::white);
    // 自定义绘制代码...
}
};

QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene();
QGraphicsView *view = new QGraphicsView(scene);
CustomViewport *customViewport = new CustomViewport();
view->setViewport(customViewport);

// 自定义视口事件处理
view->viewport()->installEventFilter(this);

// 其他设置...
view->setWindowTitle("Advanced QGraphicsView Example");
view->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
view->setDragMode(QGraphicsView::ScrollHandDrag);

// 显示视图
view->show();

在这个示例中，我们创建了一个自定义的视口类CustomViewport，它继承自QWidget并重写了paintEvent()函数来实现自定义的绘制。然后，我们将这个自定义视口设置给了QGraphicsView。此外，我们还安装了事件过滤器来处理视口级别的事件。

通过这些高级特性和方法，QGraphicsView提供了极大的灵活性和强大的功能，使得开发者能够创建复杂的图形界面和交互式应用程序。