使用QCustomPlot在数据曲线上设置可随鼠标移动的游标

最新推荐文章于 2025-04-20 15:08:08 发布

weixin_45875835

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分类专栏：笔记

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本文详述了使用QCustomPlot在Qt环境下绘制数据曲线并添加游标(tracer)和数据说明(tracerLabel)的方法。通过两种方式实现游标跟随鼠标移动：一是手动计算游标位置，适用于函数简单的场景；二是将游标自动粘附于曲线，减少计算负担。

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QCustomPlot（以下简称QCP）绝对是使用Qt开发时绘制数据曲线的福利工具，简单的几行代码就能很好地绘制2d数据曲线。
但有时有这样的应用需求：曲线绘制好了，用户需要利用鼠标在图上移动来拾取曲线上的数据。这个需求可以通过在数据曲线上设置游标，使游标响应鼠标移动来解决。
怎么做到呢？csdn上有部分文章，我觉得有的讲得复杂，有的也没讲清楚。
下面讲一下我的实践情况，希望对大家有帮助。

一、绘图，并添加游标（tracer）和游标数据说明（tracerLabel）

以使用QWidget为例。继承一个QWidget，加入QCP的指针作为成员（cmPlot），它就是负责绘制曲线的对象，可以称之为绘制器。为了实现随鼠标移动的游标功能，还要加入QCPItemTracer的指针（tracer）和QCPItemText的指针（tracerLabel）作为成员，前者就是游标，后者用于显示游标在曲线上的数据。代码如下：

widget.h

#include <QWidget>
#include <QMouseEvent>

#include "../QCustomPlot.h"

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();

public slots:
    void mouseMove1(QMouseEvent *e);
    void mouseMove2(QMouseEvent *e);

private:
    QCustomPlot *cmPlot;
    QCPItemTracer *tracer;
    QCPItemText *tracerLabel;
};

#endif // WIDGET_H

说明一下，widget.h中还申明了两个槽函数
mouseMove1() 和 mouseMove2()
这是两个实现游标的方法，这两个方法不兼容，使用其中一个，就不要用另外一个，使用时根据情况选择。具体情况后续会介绍。
一个简单的绘制数据曲线的方法就是实现widget的构造函数，如下：

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent),
      cmPlot(new QCustomPlot)
{
    QVBoxLayout *vbox = new QVBoxLayout(this); //生成一个布局
    vbox->addWidget(cmPlot); //把绘制器加入布局

    QPushButton *btn = new QPushButton(QString("This is a push button"), this); //生成一个按钮，没有什么用，配相而已
    vbox->addWidget(btn); //把按钮加入布局

    setGeometry(100, 100, 800, 500);

    QVector<double> xs, ys; //要绘制的数据
    for(double x=0.0; x<2.0*M_PI; x+=M_PI/200)
    {
        //看得出来，数据就是典型正弦曲线上的数据
        xs.append(x);
        ys.append(sin(x));
    }

    cmPlot->xAxis->setRange(-0.2, 2.0*M_PI+0.2);
    cmPlot->yAxis->setRange(-1.2, 1.2);
    cmPlot->addGraph();
    cmPlot->graph(0)->setData(xs, ys); //把数据加入到绘制器cmPlot，绘制器会自动绘制曲线

    tracer = new QCPItemTracer(cmPlot); //生成游标
    //下面的代码就是设置游标的外观
    tracer->setPen(QPen(Qt::red));
    tracer->setBrush(QBrush(Qt::red));
    tracer->setStyle(QCPItemTracer::tsCircle);
    tracer->setSize(20.0);

    tracerLabel = new QCPItemText(cmPlot); //生成游标说明
    //下面的代码就是设置游标说明的外观和对齐方式等状态
    tracerLabel->setLayer("overlay");
    tracerLabel->setPen(QPen(Qt::red));
    tracerLabel->setPositionAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignTop);
    //下面这个语句很重要，它将游标说明锚固在tracer位置处，实现自动跟随
    tracerLabel->position->setParentAnchor(tracer->position);

    //这里的信号-槽连接语句很重要
    connect(cmPlot, SIGNAL(mouseMove(QMouseEvent*)), this, SLOT(mouseMove1(QMouseEvent*)));
    //connect(cmPlot, SIGNAL(mouseMove(QMouseEvent*)), this, SLOT(mouseMove2(QMouseEvent*)));
}

上述代码大部分都好懂。重点就是信号-槽的连接部分，下面说一下。

二、通过信号-槽连接来处理鼠标事件（获得鼠标位置）

一般来说，要获得鼠标移动时的实时位置，一般可以通过改写widget的事件函数 mouseMoveEvent() 来实现。但是如果直接这样做的话，实际上不可行，因为鼠标是在绘制器（cmPlot）上移动时，该事件已经由绘制器处理了，这造成widget的鼠标移动事件函数得不到执行。

要处理这个情况也很简单。当绘制器处理鼠标移动时，它会发送 mouseMove(QMouseEvent*) 信号，只要为widget设计槽函数来接受这个信号，widget 就能够处理鼠标事件了。

所以widget.h中申明了两个槽函数
mouseMove1() 和 mouseMove2()
并用connect语句将cmPlot发出的信号mouseMove(QMouseEvent*)连接到上述两个槽函数上。
如前所述，这两个槽函数代表两种实现方法，而且不兼容，所以实现其中一个，就要将另外一个注释掉，切记。

三、方法1：手动设置tracer的位置
在槽函数mouseMove1()中实现方法1。

void Widget::mouseMove1(QMouseEvent *e)
{
    //获得鼠标位置处对应的横坐标数据x
    double x = cmPlot->xAxis->pixelToCoord(e->pos().x());
    double xValue, yValue;
    //xValue就是游标的横坐标
    xValue = x;
    //yValue就是游标的纵坐标，这里直接根据产生数据的函数（sin）获得
    yValue = sin(xValue);
    //下面设置游标（tracer）的位置
    tracer->position->setCoords(xValue, yValue);
    //设置游标说明（tracerLabel）的内容
    tracerLabel->setText(QString("x = %1, y = %2").arg(xValue).arg(yValue));
    cmPlot->replot();//绘制器一定要重绘，否则看不到游标位置更新情况
}

上面代码也比较好懂。说明一下，这种方法是手动自由设置游标的位置，这个位置可以跟曲线数据没有什么关系。之所以我们可以看到游标粘附在曲线上，是因为我们获得了xValue，并利用xValue和曲线函数计算出了yValue，再利用xVaule和yValue设置了游标的位置，这样游标就粘附在曲线上了，并跟随鼠标移动。如下：
在这里插入图片描述
这种方法适合于函数比较简单的情况（比如本例的sin），计算yValue时计算开销不大，鼠标移动时响应比较迅速。如果函数形式比较复杂，计算量大，那么应该采用以下的方法2。

四、方法2：将tracer自动粘附到曲线
在槽函数 mouseMove2() 中实现方法2。代码如下：

void Widget::mouseMove2(QMouseEvent *e)
{
    //获得鼠标位置处对应的横坐标数据x
    double x = cmPlot->xAxis->pixelToCoord(e->pos().x());
    //下面的代码很关键
    tracer->setGraph(cmPlot->graph(0)); //将游标和该曲线图层想连接
    tracer->setGraphKey(x); //将游标横坐标（key）设置成刚获得的横坐标数据x
    tracer->setInterpolating(true); //游标的纵坐标可以通过曲线数据线性插值自动获得（这就不用手动去计算了）
    tracer->updatePosition(); //使得刚设置游标的横纵坐标位置生效
    //以下代码用于更新游标说明的内容
    double xValue = tracer->position->key();
    double yValue = tracer->position->value();
    tracerLabel->setText(QString("x = %1, y = %2").arg(xValue).arg(yValue));
    cmPlot->replot(); //不要忘了重绘
}