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前言

QPainter 是 Qt 中用于绘制图形和文本的类，广泛应用于自定义控件和绘图应用程序。它提供了一系列丰富的绘图功能，包括绘制基本图形、文本、图像以及路径。理解 QPainter 的使用方式和相关函数，对于提升 Qt 开发技能、创建美观的界面至关重要。

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QPainter 是干什么的

QPainter 是一个强大的绘图类，用于在各种设备上进行绘制操作，如窗口、小部件、图像等。它支持丰富的绘图操作，包括绘制直线、矩形、椭圆、多边形、贝塞尔曲线、文本等，还可以进行图像变换和抗锯齿处理。QPainter 通常用于重载 QWidget 的 paintEvent 函数，以实现自定义绘图。

如何使用 QPainter

使用 QPainter 的一般步骤如下：

1. 创建 QPainter 对象。
2. 开始绘制操作。
3. 设置绘图属性（如颜色、笔刷、字体等）。
4. 进行绘图操作（如绘制图形、文本等）。
5. 结束绘制操作。

在哪个函数使用 QPainter

通常在 QWidget 的 paintEvent 函数中使用 QPainter。paintEvent 是一个虚函数，当需要重新绘制窗口或控件时会被调用。通过在这个函数中使用 QPainter，可以实现自定义的绘图逻辑。

void QWidget::paintEvent(QPaintEvent *event);

为什么要在这里使用 QPainter

在 paintEvent 中使用 QPainter 是因为该函数在窗口需要更新或重绘时被自动调用。通过在这里进行绘图操作，可以确保绘图内容在窗口显示时及时更新，并且可以响应窗口的大小变化、内容变化等事件。

最简单的示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何在 QWidget 的 paintEvent 函数中使用 QPainter：

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>

class MyWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QPainter painter(this);
        painter.setPen(Qt::black);
        painter.setBrush(Qt::blue);
        painter.drawRect(10, 10, 100, 100);
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    MyWidget widget;
    widget.resize(200, 200);
    widget.show();
    return app.exec();
}

QPainter 函数

构造函数与析构函数

QPainter()

QPainter();

• 作用：创建一个未初始化的 QPainter 对象。
• 参数：无。
• 返回值：无。

QPainter(QPaintDevice *device)

QPainter(QPaintDevice *device);

• 作用：创建一个 QPainter 对象并初始化为在指定设备上进行绘图。
• 参数：
  • QPaintDevice *device：要绘制的设备（如 QWidget、QImage）。
• 返回值：无。

~QPainter()

~QPainter();

• 作用：销毁 QPainter 对象，结束绘图操作。
• 参数：无。
• 返回值：无。

初始化和结束绘图

bool begin(QPaintDevice *device)

bool begin(QPaintDevice *device);

• 作用：开始在指定设备上进行绘图。
• 参数：
  • QPaintDevice *device：要绘制的设备。
• 返回值：返回布尔值 true 表示成功，false 表示失败。

bool end()

bool end();

• 作用：结束绘图操作。
• 参数：无。
• 返回值：返回布尔值 true 表示成功，false 表示失败。

状态保存与恢复

void save()

void save();

• 作用：保存当前绘图状态。
• 参数：无。
• 返回值：无。

void restore()

void restore();

• 作用：恢复上一次保存的绘图状态。
• 参数：无。
• 返回值：无。

设置绘图属性

void setPen(const QPen &pen)

void setPen(const QPen &pen);

• 作用：设置绘制图形的画笔。
• 参数：
  • const QPen &pen：画笔对象。
• 返回值：无。

void setBrush(const QBrush &brush)

void setBrush(const QBrush &brush);

• 作用：设置绘制图形的画刷。
• 参数：
  • const QBrush &brush：画刷对象。
• 返回值：无。

void setFont(const QFont &font)

void setFont(const QFont &font);

• 作用：设置绘制文本的字体。
• 参数：
  • const QFont &font：字体对象。
• 返回值：无。

void setRenderHint(QPainter::RenderHint hint, bool on = true)

void setRenderHint(QPainter::RenderHint hint, bool on = true);

• 作用：设置绘图时的渲染提示，如抗锯齿。
• 参数：
  • QPainter::RenderHint hint：渲染提示。
  • bool on：是否启用该提示。
• 返回值：无。

绘制操作

void drawLine(const QPointF &p1, const QPointF &p2)

void drawLine(const QPointF &p1, const QPointF &p2);

• 作用：绘制一条线。
• 参数：
  • const QPointF &p1：起点。
  • const QPointF &p2：终点。
• 返回值：无。

void drawRect(const QRectF &rect)

void drawRect(const QRectF &rect);

• 作用：绘制一个矩形。
• 参数：
  • const QRectF &rect：矩形区域。
• 返回值：无。

void drawEllipse(const QRectF &rect)

void drawEllipse(const QRectF &rect);

• 作用：绘制一个椭圆。
• 参数：
  • const QRectF &rect：椭圆的外接矩形区域。
• 返回值：无。

void drawText(const QRectF &rect, int flags, const QString &text)

void drawText(const QRectF &rect, int flags, const QString &text);

• 作用：在指定区域内绘制文本。
• 参数：
  • const QRectF &rect：文本的绘制区域。
  • int flags：文本的对齐方式。
  • const QString &text：要绘制的文本。
• 返回值：无。

更多函数

更多函数请参考Qt帮助文档，他们都是类似的

转换操作

void translate(const QPointF &offset)

void translate(const QPointF &offset);

• 作用：平移坐标系。
• 参数：
  • const QPointF &offset：平移的距离。
• 返回值：无。

void rotate(qreal angle)

void rotate(qreal angle);

• 作用：旋转坐标系。
• 参数：
  • qreal angle：旋转的角度（单位：度）。
• 返回值：无。

void scale(qreal sx, qreal sy)

void scale(qreal sx, qreal sy);

• 作用：缩放坐标系。
• 参数：
  • qreal sx：X 轴的缩放因子。
  • qreal sy：Y 轴的缩放因子。
• 返回值：无。

绘制Y=Asin (ωx+φ)

我们可以使用 QPainter 绘制一个简单的 sin 曲线。以下示例展示了如何在 QWidget 的 paintEvent 函数中使用 QPainter 绘制 sin 曲线。

头文件

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <cmath>

class SinWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QPainter painter(this);

        // 设置画笔
        painter.setPen(Qt::blue);

        // 获取绘图区域的尺寸
        int width = this->width();
        int height = this->height();

        // 计算 sin 曲线的绘制点
        QPointF points[width];
        for (int i = 0; i < width; ++i) {
            double x = i;
            double y = height / 2 * (1 - std::sin(2 * M_PI * x / width));
            points[i] = QPointF(x, y);
        }

        // 绘制 sin 曲线
        painter.drawPolyline(points, width);
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    SinWidget widget;
    widget.resize(400, 300);
    widget.show();
    return app.exec();
}

#include "main.moc"

代码详解

1. 创建 SinWidget 类：这是一个继承自 QWidget 的类，用于绘制 sin 曲线。
2. 重载 paintEvent 函数：在 paintEvent 函数中使用 QPainter 进行绘图。
3. 设置画笔颜色：使用 painter.setPen(Qt::blue) 设置绘制 sin 曲线的画笔颜色为蓝色。
4. 计算 sin 曲线的绘制点：
   • 获取绘图区域的宽度和高度。
   • 计算每个 x 坐标对应的 y 坐标，并存储在 points 数组中。这里使用了标准库中的 std::sin 函数计算 y 坐标。
5. 绘制 sin 曲线：使用 painter.drawPolyline 函数绘制 sin 曲线。

通过以上代码，可以在一个窗口中绘制出一个简单的 sin 曲线。

我们可以把它的振幅和间距调小一点

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总结

QPainter 是 Qt 中一个强大而灵活的绘图类，提供了丰富的绘图功能和操作。通过掌握 QPainter 的使用方法和各种函数，可以在 Qt 应用程序中实现自定义的绘图效果，提升用户界面的美观和交互性。希望本篇文章能帮助你更好地理解和使用 QPainter。