Qt实战开发-仪表盘制作

仪表盘制作

相关的基础知识

• QPainter用来执行具体的绘图相关的操作，用来画点，线，填充，变换，alpha/阿尔法通道（透明度）
  Appha的值越大，就越不透明，范围是0-255,255就是不透明，0就是完全透明；当对应 RGB 颜色时，Alpha 会叠加到颜色上面；只有当 Alpha 通道是255时，才是其真正的颜色。

• QPainterDevice是Qpainter用来绘图设备，Qt中有几种绘图的设备，如QWidget,Qpainter,QPaxmip

  都是从QPainterDevice继承的。例如QPainter painter(this); 把绘图设备指针传递painter，把当前控件指针初始化。

• QPainterEngine类提供了不同类型设备接口，对程序员不透明，由QPainter，QpaintDevive类进行交互
  一个绘图的操作流程就是：对一个QPainterDevice直接或间接调用Qpainter类。Qpainter类内部调用QpaintEngine进行绘图，而QPainterEngine类通常是由QPainterDevice类负责创建和管理。

• Qwidget类，最低层的类，接收鼠标，键盘和从其他敞口系统的事件，并且绘制在屏幕上。

• QPaintDevice类是所有可以绘制的对象的基类。个绘制设备就是一个可以使用QPainter来绘制的二维空间的抽象。绘画的能力由子类QWidget、QPixmap、QPicture和QPrinter来实现。绘制设备的默认坐标系统的原点在左上角。X向右增加，Y向下增加。单位是一个像素。这里有几种方法在使用绘制工具时来设置用户自定义的坐标系统，

• Qt 绘图系统定义了两个绘制时使用的关键属性：画刷和画笔。（1）画刷使用QBrush描述，大多用于填充；（2）画笔使用QPen描述，大多用于绘制轮廓线。

• QBrush定义了QPainter的填充模式，具有样式、颜色、渐变以及纹理等属性。画刷的style()定义了填充的样式，使用Qt::BrushStyle枚举，默认值是Qt::NoBrush，也就是不进行任何填充。QPen定义了用于QPainter应该怎样画线或者轮廓线。画笔具有样式、宽度、画刷、笔帽样式和连接样式等属性。画笔的样式style()定义了线的样式。画刷brush()用于填充画笔所绘制的线条。

绘图的基本函数

//Meter.cpp
#include "widget.h"

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

Widget::~Widget()
{
    
}
void Widget::paintEvent(QPaintEvent *) //重绘函数
{
    QPainter painter(this);//一个类中的this表示一个指向该类自己的指针
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); 	/* 使用反锯齿(如果可用) */
    painter.translate(width() / 2, height() / 2);	/* 坐标变换为窗体中心 */
    int side = qMin(width(), height());
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);		/* 比例缩放 */
   
}
//Meter.h
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
    
public:
    Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
public:
	void paintEvent(QPaintEvent *);
};

#endif // WIDGET_H

上面的代码是能够绘画出图片的重要函数-重绘函数。只要出现以下几种情况，系统就会自动调用paintEvent方法。

• a）当窗口部件第一次显示时，系统会自动产生一个绘图事件
• b）重新调整窗口部件大小
• c）当窗口部件被其他部件遮挡，然后又再次显示出来时，就会对隐藏的区域产生一个重绘事件
  ranslate(qreal dx, qreal dy)；坐标变换可以看做是painter当前的一个状态，我们可以用save()方法把当前的状态存到一个堆栈里，在用过 之后，再用restore()恢复

坐标系统在绘制的过程中是至关重要的，首先做好坐标变换，把窗体的中心设置成坐标原点，（默认的坐标原点的窗体的左上方（0,0）向右是x->增长，向下是y->增长。）

以画仪表盘为例。

• 首先就要绘制出两个个圆形，设置圆形的背景色，背景色采用渐变填充的方式，通过两个设置两个圆不同的填充颜色来形成一个色环，形成表冠。函数如下。使用的是线性渐变(QLinearGradient)
  。QLinearGradient(qreal xStart, qreal yStart, qreal xFinalStop, qreal yFinalStop);使用这个类实例化一个对象。对象的四个参数，分别是 两个点的坐标，表示渐变的方向。
  setColorAt(qreal pos, const QColor &color); pos是一个[0,1]的闭区间的数字。设置渐变坐标所表示的距离。的比例大小，0.2就是长度的1/5
  painter->save();与painter->restore();基本上都是一起出现的，前者是保存当前坐标，然后进行变换操，后者是将以前的坐标系状 态恢复，其实就是一个入栈和出栈的操作。

void Widget ::drawCrown(QPainter *painter)   //绘制表冠
{
   	painter->save();
   	int radius = 100;    
   	QLinearGradient lg1(0, -radius, 0, radius);  
   
   lg1.setColorAt(0, Qt::white);  //设置渐变的颜色和路径比例
   lg1.setColorAt(1, Qt::gray);   //只是粗略的颜色，具体的可以参考RGB颜色查询对照表
   
   painter->setBrush(lg1);   // 创建QBrush对象,把这个渐变对象传递进去：
   painter->setPen(Qt::NoPen); //边框线无色
   painter->drawEllipse(-rad	ius, -radius, radius << 1, radius << 1);
   painter->setBrush(m_background = Qt::black);
   painter->drawEllipse(-92, -92, 184, 184);
   painter->restore();
}

接下来是绘制刻度值，沿着圆周的方向，绘制刻度数字

通过一套算法来实现绘制数字刻度

void Widget ::drawScaleNum(QPainter *painter)  //绘制刻度数字
{
    painter->save();         
    painter->setPen(m_foreground);
  //m_startAngle是起始角度，m_endAngle是结束角度，m_scaleMajor在一个量程中分成的刻度数
    double startRad = ( 270-m_startAngle) * (3.14 / 180);
    double deltaRad = (360 - m_startAngle - m_endAngle) * (3.14 / 180) / m_scaleMajor;
    double sina,cosa;
    int x, y;
    QFontMetricsF fm(this->font());
    double w, h, tmpVal;
    QString str;

    for (int i = 0; i <= m_scaleMajor; i++)
    {
        sina = sin(startRad - i * deltaRad);
        cosa = cos(startRad - i * deltaRad);

       tmpVal = 1.0 * i *((m_maxValue - m_minValue) / m_scaleMajor) + m_minValue;
       // tmpVal = 50;
        str = QString( "%1" ).arg(tmpVal);  //%1作为占位符   arg()函数比起 sprintf()来是类型安全的
        w = fm.size(Qt::TextSingleLine,str).width();
        h = fm.size(Qt::TextSingleLine,str).height();
        x = 82 * cosa - w / 2;
        y = -82 * sina + h / 4;
        painter->drawText(x, y, str); //函数的前两个参数是显示的坐标位置，后一个是显示的内容，是字符类型""

    }
    painter->restore();
}

在分好的刻度中绘制刻度线
rotate(qreal a);函数实现角度的旋转

void Widget ::drawScale(QPainter *painter)  //绘制刻度线
{
    painter->save();
    painter->rotate(m_startAngle);
    int steps = (m_scaleMajor * m_scaleMinor); //相乘后的值是分的份数
    double angleStep = (360.0 - m_startAngle - m_endAngle) / steps;  //每一个份数的角度
  
 //  painter->setPen(m_foreground); //m_foreground是颜色的设置
  //  QPen pen = painter->pen();  //第一种方法
      QPen pen ;
      pen.setColor(Qt::green);  //推荐使用第二种方式
    for (int i = 0; i <= steps; i++)
    {
        if (i % m_scaleMinor == 0)//整数刻度显示加粗
        {
             pen.setWidth(1);             //设置线宽
             painter->setPen(pen);   //使用面向对象的思想，把画笔关联上画家。通过画家画出来

      painter->drawLine(0, 62, 0, 72); //两个参数应该是两个坐标值
       }
       else
       {
           pen.setWidth(0);
           painter->setPen(pen);
           painter->drawLine(0, 67, 0, 72);
       }
       painter->rotate(angleStep);
    }
    painter->restore();
}

绘制标题

void Widget ::drawTitle(QPainter *painter)
{
    painter->save();
    painter->setPen(m_foreground);
    //painter->setBrush(m_foreground);
    QString str(m_title); //显示仪表的功能
    QFontMetricsF fm(this->font());
    double w = fm.size(Qt::TextSingleLine,str).width();
    painter->drawText(-w / 2, -30, str);
    painter->restore();
}

显示的单位，与数值

void Widget ::drawNumericValue(QPainter *painter)
{
    QString str  =  QString("%1 %2").arg(m_value, 0, 'f', m_precision).arg(m_units);
    QFontMetricsF fm(font());
    double w = fm.size(Qt::TextSingleLine,str).width();
    painter->setPen(m_foreground);
    painter->drawText(-w / 2, 42, str);
}

绘制表针，和中心点

void Widget ::drawIndicator(QPainter *painter)
{
    painter->save();
    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -2,0, 2,0, 0,60);	/* (-2,0)/(2,0)/(0,60) *///第一个参数是 ，坐标的个数。后边的是坐标

    painter->rotate(m_startAngle);
    double degRotate =  (360.0 - m_startAngle - m_endAngle)/(m_maxValue - m_minValue)*(m_value - m_minValue);

    //画指针
    painter->rotate(degRotate);  //顺时针旋转坐标系统
    QRadialGradient haloGradient(0, 0, 60, 0, 0);  //辐射渐变
    haloGradient.setColorAt(0, QColor(60,60,60));
    haloGradient.setColorAt(1, QColor(160,160,160)); //灰
    painter->setPen(Qt::white); //定义线条文本颜色  设置线条的颜色
    painter->setBrush(haloGradient);//刷子定义形状如何填满 填充后的颜色
    painter->drawConvexPolygon(pts); //这是个重载函数，绘制多边形。
    painter->restore();

    //画中心点
    QColor niceBlue(150, 150, 200);
    QConicalGradient coneGradient(0, 0, -90.0);  //角度渐变
    coneGradient.setColorAt(0.0, Qt::darkGray);
    coneGradient.setColorAt(0.2, niceBlue);
    coneGradient.setColorAt(0.5, Qt::white);
    coneGradient.setColorAt(1.0, Qt::darkGray);
    painter->setPen(Qt::NoPen);  //没有线，填满没有边界
    painter->setBrush(coneGradient);
    painter->drawEllipse(-5, -5, 10, 10);
}

重绘函数

void Widget ::paintEvent(QPaintEvent *)
{ 
    QPainter painter(this);//一个类中的this表示一个指向该类自己的指针
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); 	/* 使用反锯齿(如果可用) */
    painter.translate(width() / 2, height() / 2);	/* 坐标变换为窗体中心 */
    int side = qMin(width(), height());
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);		/* 比例缩放 */
    
   drawCrown(&painter);						        	/* 画表盘边框 */
   drawScaleNum(&painter);							/* 画刻度数值值 */
   drawScale(&painter);						        	/* 画刻度线 */
   drawTitle(&painter);						            	/* 画单位 */
   drawNumericValue(&painter);				    	/* 画数字显示 */
   drawIndicator(&painter);					    	    /* 画表针 */

}

构造函数的初始化

#include "myspeed.h"
#include <QPainter>
#include <qmath.h>

Widget ::Widget (QWidget *parent)
    : Widget (parent)
{
  m_updateTimer = new QTimer(this);
  m_updateTimer->setInterval(50);//间隔，微妙微单位，大家可以改一下这个值看看转动速度。

  m_startAngle = 0;  //0刻度的起始角度
  m_endAngle = 30;
  m_foreground = Qt::green;
  m_background = Qt::black; //定义背景颜色
  m_scaleMajor = 10;//刻度
  m_scaleMinor = 5; //每个刻度分成5个分度
  m_minValue = 0;
  m_maxValue = 100;
  m_numericIndicatorEnabled = true;
  m_units = "km/h";
  m_title = "时速表";
  m_precision = 0;
  m_value=0;


  connect(m_updateTimer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(UpdateAngle()));
   m_updateTimer->start();//启动定时器

 // setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint);//无窗体
 // setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground);//背景透明
  resize(400, 400);
}

定时

void Widget ::UpdateAngle()
{
  m_value += 1;
  if(m_value > 100)
  {
     m_value = 0;
  }
  update();//刷新控件，会调用paintEvent函数
}

头文件

#ifndef MYSPEED_H
#define MYSPEED_H

#include <QMainWindow>
#include <QWidget>
#include <QTimer>
class Widget : public Widget 
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget (QWidget *parent = 0);
    ~Widget ();
protected:
    void thresholdManager();
    void paintEvent(QPaintEvent *);

    void drawCrown(QPainter *painter);
    void drawBackground(QPainter *painter);
    void drawScale(QPainter *painter);
    void drawScaleNum(QPainter *painter);
    void drawTitle(QPainter *painter);
    void drawIndicator(QPainter *painter);
    void drawNumericValue(QPainter *painter);

private:
    bool m_numericIndicatorEnabled;
    QColor m_crownColor;
    QColor m_foreground;
    QColor m_background;

    QString m_units;
    QString m_title;

    int m_scaleMajor;
    int m_scaleMinor;

    int m_maxValue, m_minValue;

    int m_startAngle,m_endAngle;

    double m_value;
    int m_precision;
    QTimer *m_updateTimer;
public Q_SLOTS:
      void UpdateAngle();
};
#endif // MYSPEED_H

表盘中海添加了定时器，来实现动态的效果

源代码下载

http://download.csdn.net/detail/osean_li/9758894