大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
Qt 的绘图系统允许使用相同的 API 在屏幕和其它打印设备上进行绘制。整个绘图系统基于QPainter,QPainterDevice和QPaintEngine三个类。
QPainter用来执行绘制的操作;QPaintDevice是一个二维空间的抽象,这个二维空间允许QPainter在其上面进行绘制,也就是QPainter工作的空间;QPaintEngine提供了画笔(QPainter)在不同的设备上进行绘制的统一的接口。QPaintEngine类应用于QPainter和QPaintDevice之间,通常对开发人员是透明的。除非你需要自定义一个设备,否则你是不需要关心QPaintEngine这个类的。我们可以把QPainter理解成画笔;把QPaintDevice理解成使用画笔的地方,比如纸张、屏幕等;而对于纸张、屏幕而言,肯定要使用不同的画笔绘制,为了统一使用一种画笔,我们设计了QPaintEngine类,这个类让不同的纸张、屏幕都能使用一种画笔。
下图给出了这三个类之间的层次结构:
上面的示意图告诉我们,Qt 的绘图系统实际上是,使用QPainter在QPainterDevice上进行绘制,它们之间使用QPaintEngine进行通讯(也就是翻译QPainter的指令)。
下面我们通过一个实例来介绍QPainter的使用:
class PaintedWidget : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
PaintedWidget(QWidget *parent = 0);
protected:
void paintEvent(QPaintEvent *);
}
注意我们重写了QWidget的paintEvent()函数。接下来就是PaintedWidget的源代码:
PaintedWidget::PaintedWidget(QWidget *parent) :
QWidget(parent)
{
resize(800, 600);
setWindowTitle(tr(“Paint Demo”));
}
void PaintedWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
QPainter painter(this);
painter.drawLine(80, 100, 650, 500);
painter.setPen(Qt::red);
painter.drawRect(10, 10, 100, 400);
painter.setPen(QPen(Qt::green, 5));
painter.setBrush(Qt::blue);
painter.drawEllipse(50, 150, 400, 200);
}
在构造函数中,我们仅仅设置了窗口的大小和标题。而paintEvent()函数则是绘制的代码。首先,我们在栈上创建了一个QPainter对象,也就是说,每次运行paintEvent()函数的时候,都会重建这个QPainter对象。注意,这一点可能会引发某些细节问题:由于我们每次重建QPainter,因此第一次运行时所设置的画笔颜色、状态等,第二次再进入这个函数时就会全部丢失。有时候我们希望保存画笔状态,就必须自己保存数据,否则的话则需要将QPainter作为类的成员变量。
QPainter接收一个QPaintDevice指针作为参数。QPaintDevice有很多子类,比如QImage,以及QWidget。注意回忆一下,QPaintDevice可以理解成要在哪里去绘制,而现在我们希望画在这个组件,因此传入的是 this 指针。
QPainter有很多以 draw 开头的函数,用于各种图形的绘制,比如这里的drawLine(),drawRect()以及drawEllipse()等。当绘制轮廓线时,使用QPainter的pen()属性。比如,我们调用了painter.setPen(Qt::red)将 pen 设置为红色,则下面绘制的矩形具有红色的轮廓线。接下来,我们将 pen 修改为绿色,5 像素宽(painter.setPen(QPen(Qt::green, 5))),又设置了画刷为蓝色。这时候再调用 draw 函数,则是具有绿色 5 像素宽轮廓线、蓝色填充的椭圆。
* 头文件
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
#include <QWidget>
namespace Ui {
class Widget;
}
class Widget : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
explicit Widget(QWidget *parent = 0);
~Widget();
protected:
//重写绘图事件,虚函数
//如果在窗口绘图,必须放在绘图事件里实现
//绘图事件内部自动调用,窗口需要重绘的时候(状态改变)
void paintEvent(QPaintEvent *);
private slots:
void on_pushButton_clicked();
private:
Ui::Widget *ui;
int x;
};
#endif // WIDGET_H
* 实现文件
#include "widget.h"#include "ui_widget.h"#include <QPainter>#include <QPen>#include <QBrush>Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget){ ui->setupUi(this); x = 0;}Widget::~Widget(){ delete ui;}void Widget::paintEvent(QPaintEvent *){ //QPainter p(this); QPainter p;//创建画家对象 p.begin(this);//指定当前窗口为绘图设备 //绘图操作 //p.drawxxx(); //画背景图 //p.drawPixmap(0, 0, width(), height(), QPixmap("../Image/bk.png")); p.drawPixmap(rect(), QPixmap("../Image/bk.png")); //定义画笔 QPen pen; pen.setWidth(5); //设置线宽 //pen.setColor(Qt::red); //设置颜色 pen.setColor( QColor(14, 9, 234) );//rgb设置颜色 pen.setStyle(Qt::DashLine); //设置风格 //把画笔交给画家 p.setPen(pen); //画直线 p.drawLine(50, 50, 150, 50); p.drawLine(50, 50, 50, 150); //创建画刷对象 QBrush brush; brush.setColor(Qt::red); //设置颜色 brush.setStyle(Qt::Dense1Pattern);//设置样式 //把画刷交给画家 p.setBrush(brush); //画矩形 p.drawRect(150, 150, 100, 50); //画圆形 p.drawEllipse(QPoint(150, 150), 50, 25); //画笑脸 p.drawPixmap(x, 180, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png")); p.end();}void Widget::on_pushButton_clicked(){ x += 20; if(x > width()) { x = 0; } //刷新窗口,让窗口重绘,整个窗口都刷新 update(); //间接调用paintEvent()}
绘图设备是指继承QPainterDevice的子类。Qt一共提供了四个这样的类,分别是QPixmap、QBitmap、QImage和 QPicture。其中,
QPixmap继承了QPaintDevice,因此,你可以使用QPainter直接在上面绘制图形。QPixmap也可以接受一个字符串作为一个文件的路径来显示这个文件,比如你想在程序之中打开png、jpeg之类的文件,就可以使用 QPixmap。使用QPainter的drawPixmap()函数可以把这个文件绘制到一个QLabel、QPushButton或者其他的设备上面。QPixmap是针对屏幕进行特殊优化的,因此,它与实际的底层显示设备息息相关。注意,这里说的显示设备并不是硬件,而是操作系统提供的原生的绘图引擎。所以,在不同的操作系统平台下,QPixmap的显示可能会有所差别。
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPainter>
Widget::Widget(QWidget *parent) :
QWidget(parent),
ui(new Ui::Widget)
{
ui->setupUi(this);
//绘图设备, 400*300
QPixmap pixmap(400, 300);
QPainter p(&pixmap);
//填充白色背景色
//p.fillRect(0, 0, 400, 300, QBrush(Qt::white));
pixmap.fill(Qt::white);
p.drawPixmap(0, 0, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png"));
//保存图片
pixmap.save("../pixmap.jpg");
}
Widget::~Widget()
{
delete ui;
}
QBitmap继承自QPixmap,因此具有QPixmap的所有特性,提供单色图像。QBitmap的色深始终为1. 色深这个概念来自计算机图形学,是指用于表现颜色的二进制的位数。我们知道,计算机里面的数据都是使用二进制表示的。为了表示一种颜色,我们也会使用二进制。比如我们要表示8种颜色,需要用3个二进制位,这时我们就说色深是3. 因此,所谓色深为1,也就是使用1个二进制位表示颜色。1个位只有两种状态:0和1,因此它所表示的颜色就有两种,黑和白。所以说,QBitmap实际上是只有黑白两色的图像数据。
由于QBitmap色深小,因此只占用很少的存储空间,所以适合做光标文件和笔刷。
下面我们来看同一个图像文件在QPixmap和QBitmap下的不同表现:
void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
QPixmap pixmap(“:/Image/butterfly.png”);
QPixmap pixmap1(“:/Image/butterfly1.png”);
QBitmap bitmap(“:/Image/butterfly.png”);
QBitmap bitmap1(“:/Image/butterfly1.png”);
QPainter painter(this);
painter.drawPixmap(0, 0, pixmap);
painter.drawPixmap(200, 0, pixmap1);
painter.drawPixmap(0, 130, bitmap);
painter.drawPixmap(200, 130, bitmap1);
}
这里我们给出了两张png图片。butterfly1.png是没有透明色的纯白背景,而butterfly.png是具有透明色的背景。我们分别使用QPixmap和QBitmap来加载它们。注意看它们的区别:白色的背景在QBitmap中消失了,而透明色在QBitmap中转换成了黑色;其他颜色则是使用点的疏密程度来体现的。
QPixmap使用底层平台的绘制系统进行绘制,无法提供像素级别的操作,而QImage则是使用独立于硬件的绘制系统,实际上是自己绘制自己,因此提供了像素级别的操作,并且能够在不同系统之上提供一个一致的显示形式。
我们声明了一个QImage对象,大小是300 x 300,颜色模式是RGB32,即使用32位数值表示一个颜色的RGB值,也就是说每种颜色使用8位。然后我们对每个像素进行颜色赋值,从而构成了这个图像。我们可以把QImage想象成一个RGB颜色的二维数组,记录了每一像素的颜色。
void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
QPainter painter(this);
QImage image(300, 300, QImage::Format_RGB32);
QRgb value;
//将图片背景填充为白色
image.fill(Qt::white);
//改变指定区域的像素点的值
for(int i=50; i<100; ++i)
{
for(int j=50; j<100; ++j)
{
value = qRgb(255, 0, 0); // 红色
image.setPixel(i, j, value);
}
}
//将图片绘制到窗口中
painter.drawImage(QPoint(0, 0), image);
}
#include "widget.h"#include "ui_widget.h"#include <QPainter>Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget){ ui->setupUi(this); //创建一个绘图设备,QImage::Format_ARGB32背景是透明 QImage image(400, 300, QImage::Format_ARGB32); QPainter p; p.begin(&image); //绘图 p.drawImage(0, 0, QImage("../Image/face.png")); //对绘图设备前50个像素点进行操作 for(int i = 0; i < 50; i++) { for(int j = 0; j < 50; j++) { image.setPixel(QPoint(i, j), qRgb(0, 255, 0)); //image.pixel(QPoint(i, j)); } } p.end(); image.save("../image.png");}Widget::~Widget(){ delete ui;}
QImage与QPixmap的区别
QImage与QPixmap之间的转换:
QPixmap fromImage(const QImage & image,
Qt::ImageConversionFlags flags = Qt::AutoColor)
QImage toImage() const
最后一个需要说明的是QPicture。这是一个可以记录和重现QPainter命令的绘图设备。QPicture将QPainter的命令序列化到一个IO设备,保存为一个平台独立的文件格式。这种格式有时候会是”元文件(meta- files)”。Qt的这种格式是二进制的,不同于某些本地的元文件,Qt的pictures文件没有内容上的限制,只要是能够被QPainter绘制的元素,不论是字体还是pixmap,或者是变换,都可以保存进一个picture中。
QPicture是平台无关的,因此它可以使用在多种设备之上,比如svg、pdf、ps、打印机或者屏幕。回忆下我们这里所说的QPaintDevice,实际上是说可以有QPainter绘制的对象。QPicture使用系统的分辨率,并且可以调整 QPainter来消除不同设备之间的显示差异。
如果我们要记录下QPainter的命令,首先要使用QPainter::begin()函数,将QPicture实例作为参数传递进去,以便告诉系统开始记录,记录完毕后使用QPainter::end()命令终止。代码示例如下:
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPainter>
#include <QPicture>
#include <QImage>
#include <QPixmap>
Widget::Widget(QWidget *parent) :
QWidget(parent),
ui(new Ui::Widget)
{
ui->setupUi(this);
QPicture picture;
QPainter p;
p.begin(&picture);
p.drawPixmap(0, 0, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png"));
p.drawLine(50, 50, 150, 50);
p.end();
//保存的是二进制文件
picture.save("../picture.png");
}
Widget::~Widget()
{
delete ui;
}
void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
#if 0
QPicture pic;
pic.load("../picture.png"); //加载文件
QPainter p(this);
p.drawPicture(0, 0, pic);
#endif
QPainter p(this);
QPixmap pixmap;
pixmap.load("../Image/face.png");
//QPixmap -> QImage
QImage tempImage = pixmap.toImage();
p.drawImage(0, 0, tempImage);
QImage image;
image.load("../Image/face.png");
//QImage -> QPixmap
QPixmap tempPixmap = QPixmap::fromImage(image);
p.drawPixmap(100, 0, tempPixmap);
}
void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
QPicture pic;
QPainter painter;
//将图像绘制到QPicture中,并保存到文件
painter.begin(&pic);
painter.drawEllipse(20, 20, 100, 50);
painter.fillRect(20, 100, 100, 100, Qt::red);
painter.end();
pic.save(“D:\\drawing.pic”);
//将保存的绘图动作重新绘制到设备上
pic.load(“D:\\drawing.pic”);
painter.begin(this);
painter.drawPicture(200, 200, pic);
painter.end();
}
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