Qt5 中的绘图

原文： http://zetcode.com/gui/qt5/painting/

在 Qt5 C++ 编程教程的这一部分中，我们将进行绘图。

当我们在 Qt5 中进行绘图时，QPainter类非常有用。对paintEvent()方法的反应是使用QPainter类完成的。

直线

在第一个示例中，我们将在窗口的客户区域上绘制一些线。

lines.h

#pragma once

#include <QWidget>

class Lines : public QWidget {

  public:
    Lines(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
    void drawLines(QPainter *qp);
};

这是头文件。

lines.cpp

#include <QPainter>
#include "lines.h"

Lines::Lines(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void Lines::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  QPainter qp(this);
  drawLines(&qp);
}

void Lines::drawLines(QPainter *qp) {

  QPen pen(Qt::black, 2, Qt::SolidLine);  
  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 40, 250, 40);

  pen.setStyle(Qt::DashLine);
  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 80, 250, 80);

  pen.setStyle(Qt::DashDotLine);
  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 120, 250, 120);

  pen.setStyle(Qt::DotLine);
  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 160, 250, 160);

  pen.setStyle(Qt::DashDotDotLine);
  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 200, 250, 200);

  QVector<qreal> dashes;
  qreal space = 4;

  dashes << 1 << space << 5 << space;

  pen.setStyle(Qt::CustomDashLine);
  pen.setDashPattern(dashes);

  qp->setPen(pen);
  qp->drawLine(20, 240, 250, 240);
}

我们在窗口上画了六行；每条线都有不同的笔样式。

void Lines::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  QPainter qp(this);
  drawLines(&qp);
}

更新小部件时将调用paintEvent()。在这里我们创建QPainter对象并进行绘制。由于我们不使用QPaintEvent对象，因此可以通过Q_UNUSED宏来抑制编译器警告。实际图形委托给drawLines()方法。

QPen pen(Qt::black, 2, Qt::SolidLine);
qp->setPen(pen);

我们创建一个QPen对象。笔是实心的，2px 粗，是黑色的。笔用于绘制线条和形状轮廓。使用setPen()方法将笔设置为画家对象。

qp->drawLine(20, 40, 250, 40);

drawLine()方法画一条线。四个参数是窗口上两个点的坐标。

pen.setStyle(Qt::DashLine);

QPen行的setStyle()方法设置笔样式-Qt::DashLine。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "lines.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  Lines window;

  window.resize(280, 270);
  window.setWindowTitle("Lines");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Lines

图：直线

颜色

颜色是代表红色，绿色和蓝色（RGB）强度值的组合的对象。有效的 RGB 值在 0 到 255 之间。在下面的示例中，我们绘制了九个矩形，其中填充了九种不同的颜色。

colours.h

#pragma once 

#include <QWidget>

class Colours : public QWidget {

  public:
    Colours(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();  
};

这是头文件。

colours.cpp

#include <QPainter>
#include "colours.h"

Colours::Colours(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void Colours::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);  

  doPainting();
}

void Colours::doPainting() {

  QPainter painter(this);
  painter.setPen(QColor("#d4d4d4"));

  painter.setBrush(QBrush("#c56c00"));
  painter.drawRect(10, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#1ac500"));
  painter.drawRect(130, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#539e47"));
  painter.drawRect(250, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#004fc5"));
  painter.drawRect(10, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#c50024"));
  painter.drawRect(130, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#9e4757"));
  painter.drawRect(250, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#5f3b00"));
  painter.drawRect(10, 195, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#4c4c4c"));
  painter.drawRect(130, 195, 90, 60);

  painter.setBrush(QBrush("#785f36"));
  painter.drawRect(250, 195, 90, 60);
}

我们绘制九个不同颜色填充的矩形。矩形的轮廓是灰色的。

painter.setBrush(QBrush("#c56c00"));
painter.drawRect(10, 15, 90, 60);

QBrush类定义QPainter绘制的形状的填充图案。 drawRect()方法绘制一个矩形。它绘制一个矩形，其左上角位于 x，y 点，并具有给定的宽度和高度。我们使用十六进制表示法来指定颜色值。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "colours.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  Colours window;

  window.resize(360, 280);
  window.setWindowTitle("Colours");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Colours

图：颜色

图案

以下编程代码示例与上一个示例相似。这次我们用各种预定义的图案填充矩形。

patterns.h

#pragma once

#include <QWidget>

class Patterns : public QWidget {

  public:
    Patterns(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();
};

这是头文件。

patterns.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include "patterns.h"

Patterns::Patterns(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void Patterns::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);  

  doPainting();
}

void Patterns::doPainting() {

  QPainter painter(this);
  painter.setPen(Qt::NoPen);

  painter.setBrush(Qt::HorPattern);
  painter.drawRect(10, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::VerPattern);
  painter.drawRect(130, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::CrossPattern);
  painter.drawRect(250, 15, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::Dense7Pattern);
  painter.drawRect(10, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::Dense6Pattern);
  painter.drawRect(130, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::Dense5Pattern);
  painter.drawRect(250, 105, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::BDiagPattern);
  painter.drawRect(10, 195, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::FDiagPattern);
  painter.drawRect(130, 195, 90, 60);

  painter.setBrush(Qt::DiagCrossPattern);
  painter.drawRect(250, 195, 90, 60);
}

我们用各种画笔图案绘制了九个矩形。

painter.setBrush(Qt::HorPattern);
painter.drawRect(10, 15, 90, 60);

我们绘制具有特定图案的矩形。 Qt::HorPattern是用于创建水平线条图案的常数。

main.cpp

#include <QDesktopWidget>
#include <QApplication>
#include "patterns.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  Patterns window;

  window.resize(350, 280);
  window.setWindowTitle("Patterns");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Patterns

图：图案

透明矩形

透明性是指能够透视材料的质量。了解透明度的最简单方法是想象一块玻璃或水。从技术上讲，光线可以穿过玻璃，这样我们就可以看到玻璃后面的物体。

在计算机图形学中，我们可以使用 alpha 合成来实现透明效果。 Alpha 合成是将图像与背景组合以创建部分透明外观的过程。合成过程使用 Alpha 通道。

transparent_rectangles.h

#pragma once

#include <QWidget>

class TransparentRectangles : public QWidget {

  public:
    TransparentRectangles(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
    void doPainting();
};

这是头文件。

transparent_rectangles.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include <QPainterPath>
#include "transparent_rectangles.h"

TransparentRectangles::TransparentRectangles(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void TransparentRectangles::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  doPainting();
}

void TransparentRectangles::doPainting() {

  QPainter painter(this);

  for (int i=1; i<=11; i++) {
    painter.setOpacity(i*0.1);
    painter.fillRect(50*i, 20, 40, 40, Qt::darkGray);
  }    
}

该示例绘制了十个透明度不同的矩形。

painter.setOpacity(i*0.1);

setOpacity()方法设置画家的不透明度。该值应在 0.0 到 1.0 的范围内，其中 0.0 是完全透明的，而 1.0 是完全不透明的。

main.cpp

#include <QDesktopWidget>
#include <QApplication>
#include "transparent_rectangles.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  TransparentRectangles window;

  window.resize(630, 90);  
  window.setWindowTitle("Transparent rectangles");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Transparent rectangles

图：透明矩形

甜甜圈

在下面的示例中，我们将创建一个甜甜圈形状。

donut.h

#pragma once

#include <QWidget>

class Donut : public QWidget {

  public:
    Donut(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();  
};

这是头文件。

donut.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include "donut.h"

Donut::Donut(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void Donut::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  doPainting();
}

void Donut::doPainting() {

  QPainter painter(this);

  painter.setPen(QPen(QBrush("#535353"), 0.5));
  painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

  int h = height();
  int w = width();

  painter.translate(QPoint(w/2, h/2));

  for (qreal rot=0; rot < 360.0; rot+=5.0 ) {
      painter.drawEllipse(-125, -40, 250, 80);
      painter.rotate(5.0);
  }
}

“甜甜圈”是类似于此类食物的高级几何形状。我们通过绘制 72 个旋转椭圆来创建它。

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

我们将以抗锯齿模式绘制。渲染将具有更高的质量。

int h = height();
int w = width();

painter.translate(QPoint(w/2, h/2));

这些行将坐标系的起点移到窗口的中间。默认情况下，它位于 0、0 点。换句话说，在窗口的左上角。通过移动坐标系，绘图会容易得多。

for (qreal rot=0; rot < 360.0; rot+=5.0 ) {
    painter.drawEllipse(-125, -40, 250, 80);
    painter.rotate(5.0);
}

在此循环中，我们绘制了 72 个旋转的椭圆。

main.cpp

#include <QDesktopWidget>
#include <QApplication>
#include "donut.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  Donut window;

  window.resize(350, 280);  
  window.setWindowTitle("Donut");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

形状

Qt5 绘图 API 可以绘制各种形状。以下编程代码示例显示了其中一些。

shapes.h

#pragma once

#include <QWidget>

class Shapes : public QWidget {

  public:
    Shapes(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();
};

这是头文件。

shapes.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include <QPainterPath>
#include "shapes.h"

Shapes::Shapes(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void Shapes::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  doPainting();
}

void Shapes::doPainting() {

  QPainter painter(this);

  painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
  painter.setPen(QPen(QBrush("#888"), 1));
  painter.setBrush(QBrush(QColor("#888")));

  QPainterPath path1;

  path1.moveTo(5, 5);
  path1.cubicTo(40, 5,  50, 50,  99, 99);
  path1.cubicTo(5, 99,  50, 50,  5, 5);
  painter.drawPath(path1);  

  painter.drawPie(130, 20, 90, 60, 30*16, 120*16);
  painter.drawChord(240, 30, 90, 60, 0, 16*180);
  painter.drawRoundRect(20, 120, 80, 50);

  QPolygon polygon({QPoint(130, 140), QPoint(180, 170), QPoint(180, 140),
      QPoint(220, 110), QPoint(140, 100)});

  painter.drawPolygon(polygon);

  painter.drawRect(250, 110, 60, 60);

  QPointF baseline(20, 250);
  QFont font("Georgia", 55);
  QPainterPath path2;
  path2.addText(baseline, font, "Q");
  painter.drawPath(path2);

  painter.drawEllipse(140, 200, 60, 60);
  painter.drawEllipse(240, 200, 90, 60);
}

我们绘制了九种不同的形状。

QPainterPath path1;

path1.moveTo(5, 5);
path1.cubicTo(40, 5,  50, 50,  99, 99);
path1.cubicTo(5, 99,  50, 50,  5, 5);
painter.drawPath(path1);

QPainterPath是用于创建复杂形状的对象。我们用它来绘制贝塞尔曲线。

painter.drawPie(130, 20, 90, 60, 30*16, 120*16);
painter.drawChord(240, 30, 90, 60, 0, 16*180);
painter.drawRoundRect(20, 120, 80, 50);

这些代码行绘制了一个饼图，一个和弦和一个圆角矩形。

QPolygon polygon({QPoint(130, 140), QPoint(180, 170), QPoint(180, 140),
    QPoint(220, 110), QPoint(140, 100)});

painter.drawPolygon(polygon);

在这里，我们使用drawPolygon()方法绘制一个多边形。多边形由五个点组成。

QPointF baseline(20, 250);
QFont font("Georgia", 55);
QPainterPath path2;
path2.addText(baseline, font, "Q");
painter.drawPath(path2);

Qt5 允许基于字体字符创建路径。

painter.drawEllipse(140, 200, 60, 60);
painter.drawEllipse(240, 200, 90, 60);

drawEllipse()也会绘制一个椭圆和一个圆。圆是椭圆的特例。参数是矩形起点的 x 和 y 坐标以及椭圆边界矩形的宽度和高度。

main.cpp

#include <QDesktopWidget>
#include <QApplication>
#include "shapes.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  Shapes window;

  window.resize(350, 280);  
  window.setWindowTitle("Shapes");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是示例的主文件。

Shapes

图：形状

渐变

在计算机图形学中，渐变是从浅到深或从一种颜色到另一种颜色的阴影的平滑混合。在 2D 绘图程序和绘图程序中，渐变用于创建彩色背景和特殊效果以及模拟灯光和阴影。

以下代码示例显示了如何创建线性渐变。

linear_gradients.h

#pragma once

#include <QWidget>

class LinearGradients : public QWidget {

  public:
    LinearGradients(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();  
};

这是头文件。

linear_gradients.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include "linear_gradients.h"

LinearGradients::LinearGradients(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void LinearGradients::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  doPainting();
}  

void LinearGradients::doPainting() {

  QPainter painter(this);

  QLinearGradient grad1(0, 20, 0, 110);

  grad1.setColorAt(0.1, Qt::black);
  grad1.setColorAt(0.5, Qt::yellow);
  grad1.setColorAt(0.9, Qt::black);

  painter.fillRect(20, 20, 300, 90, grad1);

  QLinearGradient grad2(0, 55, 250, 0);

  grad2.setColorAt(0.2, Qt::black);
  grad2.setColorAt(0.5, Qt::red);
  grad2.setColorAt(0.8, Qt::black);

  painter.fillRect(20, 140, 300, 100, grad2);
}

在代码示例中，我们绘制了两个矩形，并用线性渐变填充它们。

QLinearGradient grad1(0, 20, 0, 110);

QLinearGradient构造线性渐变，并在两个点之间作为参数提供插值区域。

grad1.setColorAt(0.1, Qt::black);
grad1.setColorAt(0.5, Qt::yellow);
grad1.setColorAt(0.9, Qt::black);

使用停止点定义渐变中的颜色。 setColorAt()在给定位置以给定颜色创建一个停止点。

painter.fillRect(20, 20, 300, 90, grad1);

我们用渐变填充矩形。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "linear_gradients.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  LinearGradients window;

  window.resize(350, 260);  
  window.setWindowTitle("Linear gradients");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Linear gradients

图：线性渐变

径向渐变

径向渐变是两个圆之间颜色或阴影的混合。

radial_gradient.h

#pragma once

#include <QWidget>

class RadialGradient : public QWidget {

  public:
    RadialGradient(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);

  private:
    void doPainting();  
};

这是头文件。

radial_gradient.cpp

#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include "radial_gradient.h"

RadialGradient::RadialGradient(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{ }

void RadialGradient::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  doPainting();
}

void RadialGradient::doPainting() {

  QPainter painter(this);

  int h = height();
  int w = width();

  QRadialGradient grad1(w/2, h/2, 80);

  grad1.setColorAt(0, QColor("#032E91"));
  grad1.setColorAt(0.3, Qt::white);
  grad1.setColorAt(1, QColor("#032E91"));

  painter.fillRect(0, 0, w, h, grad1);
}

该示例创建了一个径向渐变；渐变从窗口的中心扩散。

QRadialGradient grad1(w/2, h/2, 80);

QRadialGradient创建一个径向渐变；它在焦点和围绕它的圆上的端点之间插入颜色。参数是圆心和半径的坐标。焦点位于圆的中心。

grad1.setColorAt(0, QColor("#032E91"));
grad1.setColorAt(0.3, Qt::white);
grad1.setColorAt(1, QColor("#032E91"));

setColorAt()方法定义彩色挡块。

painter.fillRect(0, 0, w, h, grad1);

窗口的整个区域都充满了径向渐变。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "radial_gradient.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv);  

  RadialGradient window;

  window.resize(300, 250);  
  window.setWindowTitle("Radial gradient");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

Radial gradient

图：径向渐变

泡泡

在本 C++ Qt5 教程章节的最后一个示例中，我们创建一个泡泡效果。该示例显示一个不断增长的居中文本，该文本从某个点逐渐淡出。这是一种非常常见的效果，您通常可以在网络上的 Flash 动画中看到这种效果。

puff.h

#pragma once

#include <QWidget>

class Puff : public QWidget {

  public:
    Puff(QWidget *parent = 0);

  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
    void timerEvent(QTimerEvent *event);

  private:
    int x;
    qreal opacity;
    int timerId;

    void doPainting();
};

在头文件中，我们定义了两个事件处理器：绘图事件处理器和计时器处理器。

puff.cpp

#include <QPainter>
#include <QTimer>
#include <QTextStream>
#include "puff.h"

Puff::Puff(QWidget *parent)
    : QWidget(parent) {

  x = 1;
  opacity = 1.0;
  timerId = startTimer(15);
}

void Puff::paintEvent(QPaintEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);  

  doPainting();
}

void Puff::doPainting() {

  QPainter painter(this);
  QTextStream out(stdout);

  QString text = "ZetCode";

  painter.setPen(QPen(QBrush("#575555"), 1));

  QFont font("Courier", x, QFont::DemiBold);
  QFontMetrics fm(font);
  int textWidth = fm.width(text);

  painter.setFont(font);

  if (x > 10) {
    opacity -= 0.01;
    painter.setOpacity(opacity);
  }

  if (opacity <= 0) {
    killTimer(timerId);
    out << "timer stopped" << endl;
  }

  int h = height();
  int w = width();

  painter.translate(QPoint(w/2, h/2));
  painter.drawText(-textWidth/2, 0, text);
}

void Puff::timerEvent(QTimerEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  x += 1;
  repaint();
}

这是puff.cpp文件。

Puff::Puff(QWidget *parent)
    : QWidget(parent) {

  x = 1;
  opacity = 1.0;
  timerId = startTimer(15);
}

在构造器中，我们启动计时器。每 15ms 会生成一个计时器事件。

void Puff::timerEvent(QTimerEvent *e) {

  Q_UNUSED(e);

  x += 1;
  repaint();
}

在timerEvent()内，我们增加字体大小并重新绘制小部件。

if (x > 10) {
  opacity -= 0.01;
  painter.setOpacity(opacity);
}

如果字体大小大于 10 磅，我们将逐渐降低不透明度；文字开始消失。

if (opacity <= 0) {
  killTimer(timerId);
  out << "timer stopped" << endl;
}

如果文字完全消失，我们将杀死计时器。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "puff.h"

int main(int argc, char *argv[]) {

  QApplication app(argc, argv); 

  Puff window;

  window.resize(350, 280);
  window.setWindowTitle("Puff");
  window.show();

  return app.exec();
}

这是主文件。

本章是关于 Qt5 中的绘图的。

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