✎Qt-doc—QPainter绘图系统&坐标系统

Paint System
Coordinate System

绘图系统(Paint System)

Qt的绘画系统可以使用相同的API在屏幕和打印设备上进行绘画，并且主要基于QPainter、QPaintDevice和QPaintEngine类。

• QPainter用于执行绘图操作；
• QPaintDevice是二维空间的抽象，可以使用QPainter在其上绘制；
• QPaintEngine提供了QPainter用于在不同类型的设备上绘制的接口，QPaintEngine类在内部由QPainter和QPaintDevice使用。
  
  这种方法的主要优点是，所有绘制都遵循相同的绘制管道，从而可以轻松添加对新功能的支持，并为不受支持的功能提供默认实现。

绘图坐标系统(Paint Coordinate System)

坐标系由QPainter类控制。QPainter与QPaintDevice和QPaintEngine类一起构成了Qt绘画系统的基础。QPaint用于执行绘图操作，QPaintDevice是二维空间的抽象，可以使用QPainter在其上绘制，而QPaintEngine提供了QPainter用于在不同类型的设备上绘制的接口。

QPaintDevice类是可以绘制的对象的基类：其绘制功能由QWidget、QImage、QPixmap、QPicture和QOpenGLPaintDevices类继承。绘制设备的默认坐标系的原点位于左上角。x值向右增加，y值向下增加。默认单位是基于像素的设备上的一个像素和打印机上的一点(1/72英寸)。

逻辑QPainter坐标到物理QPaintDevice坐标的映射由QPainter的变换矩阵(transformation)、视口(viewport)和“窗口(window)”处理。默认情况下，逻辑坐标系和物理坐标系重合。QPainter还支持坐标变换（例如旋转和缩放）。

渲染(Rendering)

逻辑表示(Logical Representation)

图形基本体的大小(宽度和高度)始终与其数学模型相对应，而忽略了渲染时使用的QPen的宽度：

走样绘制(Aliased Painting)

绘制时，像素渲染由QPainter::Antialiasing render hint控制。

RenderHint枚举用于指定QPainter的标志，这些标志可能会被任何给定引擎所遵循，也可能不会被任何给定的引擎所遵循。QPainter::Antialiasing值指示引擎应尽可能对基本体的边缘进行抗锯齿，即使用不同的颜色强度平滑边缘。

但默认情况下，painter是走样的(aliased)，这时的规则是：当使用1像素宽的笔进行渲染时，像素将被渲染到数学定义的点的右下方。例如：(QPen:1像素宽)

当使用像素为偶数的笔进行渲染时，像素将围绕数学定义的点对称渲染；而使用像素为奇数的笔渲染时，多余的像素将渲染到数学点的右侧和下方，就像在一个像素的情况下一样。具体示例请参见下面的QRectF图。

请注意，由于历史原因，对于QRect(而非QRectF)，QRect::right()和QRect::bottom()函数的返回值偏离了矩形的真实右下角。

QRect的right()函数返回left()+width()-1，bottom()函数则返回top()+height()-1。图中右下角的绿色点显示了这些函数的返回坐标。

我们建议你只使用QRectF：QRectF类使用浮点坐标在平面中定义一个矩形，以确保准确性(QRect使用整数坐标)，QRectF::right()和QRectF::bottom()函数确实会返回 [真实的] 右下角。

或者，使用QRect，应用x()+width()和y()+height()来查找右下角，并避免使用right()和bottom()函数。

抗锯齿绘制(Anti-aliased Painting)

如果设置QPainter的抗锯齿(anti-aliasing)渲染提示(render hint)，像素将在数学定义的点的两侧对称渲染：

变换(Transformations)

默认情况下，QPainter在关联设备自己的坐标系上操作，但它也完全支持仿射坐标变换。

可以使用QPainter::scale()函数按给定偏移量缩放坐标系，可以使用QPainter::rotate()函数顺时针旋转坐标系，也可以使用QPainter::translate()函数平移坐标系。

还可以使用QPainter::shear()函数围绕原点扭曲坐标系。所有转换操作都是在操作QPainter的转换矩阵(transformation matrix)，你可以使用QPainter::worldTransform()函数获取该矩阵。矩阵将平面中的一个点转换为另一个点。

如果需要反复进行相同的变换，还可以使用QTransform对象以及QPainter::worldTransform()和QPainter::setWorldTransorm()函数。你可以随时通过调用QPainter::save()函数保存QPainter的转换矩阵，该函数将矩阵保存在内部堆栈上。QPainter::restore()函数将其弹出。

转换矩阵的一个常见需求是在各种绘制设备上重用相同的绘图代码。在没有变换的情况下，结果将与绘制设备的分辨率紧密相关。打印机具有高分辨率，例如每英寸600点，而屏幕通常每英寸72到100点。

Analog Clock Example

void AnalogClockWindow::render(QPainter *p) {
   
   
    static const QPoint hourHand[3] = {
   
    QPoint(7