QT基础之GraphicsView图形视图框架介绍

文章目录

    • Graphics View框架结构的主要特点
    • Graphics View框架结构的三元素
      • 场景类:QGraphicsScene类
      • 视图类:QGraphicsView类
      • 图元类:QGraphicsItem类
    • GraphicsView图形视图框架的坐标系统
      • 场景坐标
      • 视图坐标
      • 图元坐标
      • 坐标变换函数
    • 图形视图框架的事件处理与传播

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QT基础与实例应用目录

Graphics View框架结构的主要特点

(1)在Graphics View框架结构中,系统可以利用Qt绘图系统的反锯齿、OpenGL工具来改善绘图性能。

(2)Graphics View支持事件传播体系结构,可以使图元在场景(scene)中的交互能力提高1倍,图元能够处理键盘事件和鼠标事件。其中,鼠标事件包括鼠标被按下、移动、释放和双击,还可以跟踪鼠标的移动。

(3)在Graphics View框架中,通过二元空间划分树(Binary Space Partitioning,BSP)提供快速的图元查找,这样就能够实时地显示包含上百万个图元的大场景。

Graphics View框架结构的三元素

  • 场景类:QGraphicsScene
  • 视图类:QGraphicsView
  • 图元类:QGraphicsItem

Graphics View框架结构主要包含三个类,即场景类(QGraphicsScene)视图类(QGraphicsView)图元类(QGraphicsItem),统称为“三元素”。其中,场景类提供了一个用于管理位于其中的众多图元容器视图类用于显示场景中的图元,一个场景可以通过多个视图表现,一个场景包括多个几何图形。

QT基础之GraphicsView图形视图框架介绍_第1张图片

场景类:QGraphicsScene类

一个用于放置图元的容器,本身是不可见的,必须通过与之相连的视图类来显示及与外界进行互操作,拥有以下功能:

1、提供用于管理大量图元(Items)的便捷接口。
2、分发事件给场景中的每一个图元。
3、管理图元(items)的状态,例如:选择和焦点处理等。
4、提供无变换的渲染功能,主要用于打印。

通过QGraphicsScene::addItem()可以添加一个图元到场景中。图元可以通过多个函数进行检索。QGraphicsScene::items()和一些重载函数可以返回与点、矩形、多边形或向量路径相交的所有图元。QGraphicsScene::itemAt()返回指定点的顶层图元。QGraphicsScene::itemAt()函数返回指定点的最上面的图元(场景中的图元可能会重叠)。所有的图元寻找函数返回的图元都是按照递减顺序进行的(例如第一个返回的图元在最上面,最后返回的图元在最下面)。如果要从场景中删除一个图元,可以使用QGraphicsScene::RemoveItem()函数。

场景允许通过QGraphicsScence::render()函数将场景的各个部分呈现到一个绘制设备中。可以通过QGraphicsScene:: setSelectionArea()函数选择图元,选择区域可以是任意的形状,使用QPainterPath表示。若要得到当前选择的图元列表,则可以使用函数QGraphicsScene:: selectedItems()。可以通过QGraphicsScene:: setFocusItem()函数或QGraphicsScene:: setFocus()函数来设置图元的焦点,获得当前具有焦点的图元使用函数QGraphicsScene::focusItem()
事件传播体系结构将场景事件发送给图元,同时也管理图元之间的事件传播。如果场景接收了在某一点的鼠标单击事件,场景会将事件传给这一点的图元

视图类:QGraphicsView类

提供一个可视的窗口,用于显示场景中的图元。在同一个场景中可以有多个视图,也可以为相同的数据集提供几种不同的视图。QGraphicsView是可滚动的窗口部件,可以提供滚动条来浏览大的场景。

视图接收键盘和鼠标的输入事件,并将它们翻译为场景事件(将坐标转换为场景的坐标)。使用变换矩阵函数QGraphicsView::matrix()可以变换场景的坐标,实现场景缩放和旋转。QGraphicsView提供QGraphicsView::mapToScene()QGraphicsView:: mapFromScene()函数用于与场景的坐标进行转换。

默认的QGraphicsView提供了一个QWidget作为视口部件,如果要使用OpenGL进行渲染,可以调用QGraphicsView::setViewport()设置QGLWidget作为视口。

图元类:QGraphicsItem类

场景中各个图元的基类,在它的基础上可以继承出各种图元类,Qt已经预置的包括直线(QGraphicsLineItem)椭圆(QGraphicsEllipseItem)文本图元(QGraphicsTextItem)矩形(QGraphicsRectItem)等。当然,也可以在QGraphicsItem类的基础上实现自定义的图元类,即用户可以继承QGraphicsItem实现符合自己需要的图元。

QGraphicsItem主要有以下功能:

  • 处理鼠标按下、移动、释放、双击、悬停、滚轮和右键菜单事件。
  • 处理键盘输入事件。
  • 处理拖曳事件。
  • 分组。
  • 碰撞检测。

GraphicsView图形视图框架的坐标系统

Graphics View坐标基于笛卡儿坐标系,一个图元的场景具有x坐标和y坐标。当使用没有变换的视图观察场景时,场景中的一个单元对应屏幕上的一个像素。

三个Graphics View基本类有各自不同的坐标系,场景坐标、视图坐标和图元坐标。Graphics View提供了三个坐标系统之间的转换函数。在绘制图形时,Graphics View的场景坐标对应于QPainter的逻辑坐标,视图坐标与设备坐标相同。

场景坐标

场景坐标是所有图元的基础坐标系统。场景坐标系统描述了顶层的图元,每个图元都有场景坐标和相应的包容框。场景坐标的原点在场景中心,坐标原点是x轴正方向向右,y轴正方向向下。

QGraphicsScene类的坐标系以中心为原点(0,0)

QT基础之GraphicsView图形视图框架介绍_第2张图片

视图坐标

视图坐标是窗口部件的坐标。视图坐标的单位是像素QGraphicsView视图的左上角是(0,0),x轴正方向向右,y轴正方向向下。所有的鼠标事件最开始都是使用视图坐标。

QGraphicsView类继承自QWidget类,因此它与其他的QWidget类一样,以窗口的左上角作为自己坐标系的原点。

QT基础之GraphicsView图形视图框架介绍_第3张图片

图元坐标

图元使用自己的本地坐标,这个坐标系统通常以图元中心为原点,这也是所有变换的原点。图元坐标方向是x轴正方向向右,y轴正方向向下。创建图元后,只需注意图元坐标就可以了,QGraphicsSceneQGraphicsView会完成所有的变换。

QGraphicsItem类的坐标系,在调用QGraphicsItem类的paint()函数重绘图元时,则以此坐标系为基准。

QT基础之GraphicsView图形视图框架介绍_第4张图片

坐标变换函数

Graphics View框架提供了多种坐标变换函数

映 射 函 数 转 换 类 型
QGraphicsView::mapToScene() 从视图到场景
QGraphicsView::mapFromScene() 从场景到视图
QGraphicsItem:: mapFromScene() 从场景到图元
QGraphicsItem:: mapToScene() 从图元到场景
QGraphicsItem:: mapToParent() 从子图元到父图元
QGraphicsItem:: mapFromParent() 从父图元到子图元
QGraphicsItem:: mapToItem() 从本图元到其他图元
QGraphicsItem:: mapFromItem() 从其他图元到本图元

图形视图框架的事件处理与传播

图形视图框架中的事件都是首先由视图进行接收,然后传递给场景,再由场景传递给相应的图元。

视图——>场景——>图元

(1)对于键盘事件,它会传递给获得焦点的图元,可以使用QGraphicsScene类的setFocusItem()函数或者图元自身调用setFocus()函数来将其设置为焦点图元。默认情况下,如果场景没有获得焦点,那么所有的键盘事件都会被丢弃。如果调用了场景的setFocus()函数或者场景中的一个图元获得了焦点,那么场景也会自动获得焦点。
(2)对于鼠标悬停效果,QGraphicsScene会调度悬停事件。如果一个图元可以接收悬停事件,那么当鼠标进入它的区域之中时,它就会收到一个GraphicsSceneHoverEnter事件。如果鼠标继续在图元的区域之中进行移动,那么QGraphicsScene就会向该图元发送GraphicsSceneHoverMove事件。当鼠标离开图元的区域时,它将会收到一个GraphicsSceneHoverLeave事件。图元默认是无法接收悬停事件的,可以使用QGraphicsItem类的setAcceptHoverEvents()函数设置图元接收鼠标悬停事件。

参考:

【Qt】一文总结图形视图框架基础

希望我的文章对于大家有帮助,由于个人能力的局限性,文中可能存在一些问题,欢迎指正、补充!

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