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发表于 2013-5-4 15:43:02 | 查看:
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图形视图框架（下）
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导语
环境：windows xp + qt 4.8.4+qtcreator 2.6.2
目录
三、场景（qgraphicsscene）
（一）场景层
（二）索引算法
（三）边界矩形
（四）图形项查找
（五）事件处理和传播
（六）打印
四、视图（qgraphicsview）
（一）缩放与旋转
（二）场景边框与场景对齐方式
（三）拖动模式
（四）事件传递
（五）背景缓存
（六）opengl渲染
（七）图形项查找与图形项组
（八）打印
正文
qgraphicsscene提供了图形视图框架的场景，它有以下功能：
提供了一个管理大量图形项的快速接口
向每个图形项传播事件
管理图形项的状态，比如选择和焦点处理
提供无转换的渲染功能，主要用于打印
我们新建空的qt项目，项目名称为graphicsview03，完成后添加main.cpp文件，更改其内容如下：
#include <qtgui>
int main(int argc,char* argv[ ])
{
qapplication app(argc,argv);
qgraphicsscene scene;
scene.addtext("hello, world!");
qgraphicsview view(&scene);
view.show();
return app.exec();
}
运行程序，效果如下：
这里使用addtext()函数添加了一个文本图形项。执行这条语句就相当于执行了下面两条语句：
qgraphicstextitem*item = new qgraphicstextitem("hello, world!");
scene.additem(item);
如果要删除一个图形项我们可以调用removeitem()函数，如：scene.removeitem(item);
一个场景分为三个层：图形项层（itemlayer）、前景层（foregroundlayer）和背景层（backgroundlayer）。场景的绘制总是从背景层开始，然后是图形项层，最后是前景层。看下面的例子：
我们在上面的程序中添加代码：
scene.setforegroundbrush(qcolor(255,255,255,100));
scene.setbackgroundbrush(qt::green);
对于前景层，我们一般不进行设置，或者像上面这样设置为半透明的白色。对于背景层，这里设置为了绿色，当然，我们也可以将一张图片设置为背景。
scene.setbackgroundbrush(qpixmap("../graphicsview03/yafeilinux.jpg"));
运行程序，我们可以看到，图片默认是平铺的。
如果想进一步控制前景和背景层，我们可以重新实现drawforeground()函数和drawbackground()函数。
索引算法，是指在场景中进行图形项查找的算法。qgraphicsscene中提供了两种选择，它们在一个枚举变量qgraphicsscene::itemindexmethod中，分别是：
qgraphicssecne::bsptreeindex ：应用binary space partition tree，适合于大量的静态图形项。这个是默认值。
qgraphicsscene::noindex ：不用索引，搜索场景中所有的图形项，适合于经常进行图形项的添加、移动和删除等操作的情况。
我们可以使用setitemindexmethod()函数进行索引算法的更改。
图形项可以放到场景的任何位置，场景的大小默认是没有限制的。而场景的边界矩形仅用于场景内部进行索引的维护。因为如果没有边界矩形，场景就要搜索所有的图形项，然后确定出其边界，这是十分费时的。所以如果要操作一个较大的场景，我们应该给出它的边界矩形。设置边界矩形，可以使用setscenerect()函数。
场景最大的优势之一就是可以快速的锁定图形项的位置，即使有上百万个图形项，items()函数也能在数毫秒的时间内锁定一个图形项的位置。items()函数有几个重载函数来方便的进行图形项的查找。但是有时在场景的一个点可能重叠着几个图形项，这时我们可以使用itemat()函数返回最上面的一个图形项。对于这些函数的使用，我们到后面讲视图时再举例讲解。
场景可以传播来自视图的事件，将事件传播给该点最顶层的图形项。但是就像我们在讲图形项时所说的那样，如果一个图形项要接收键盘事件，那么它必须获得焦点。而且，如果我们在场景中重写了事件处理函数，那么在该函数的最后，必须调用场景默认的事件处理函数，只有这样，图形项才能接收到该事件。这一点我们也到后面讲视图时再细讲。
该部分内容也放到后面和视图一起讲。
qgraphicsview 提供了视图窗口部件，它使场景的内容可视化。你可以给一个场景关联多个视图，从而给一个数据集提供多个视口。视图部件是一个滚动区域，就是说，它可以提供一个滚动条来显示大型的场景。如果要使用opengl，你可以使用qgraphicsview：：setviewport()函数来添加qglwidget 。
我们新建空的qt项目，项目名称为graphicsview04，然后添加main.cpp文件，再新添一个c++ 类，类名为myview，基类为qgraphicsview，类型信息选择“继承自qwidget”。
然后在myview.h中添加头文件：#include <qtgui>
然后声明事件槽函数：
protected:
void wheelevent(qwheelevent *event);
voidmousepressevent(qmouseevent *event);
我们到myview.cpp文件中进行函数的定义：
myview::myview(qwidget *parent) :
qgraphicsview(parent)
resize(400,400);
setbackgroundbrush(qpixmap("../graphicsview04/01.jpg"));//其实就是设置场景的背景
qgraphicsscene *scene = new qgraphicsscene(this);
scene->setscenerect(0,0,200,200);
qgraphicsrectitem *item = new qgraphicsrectitem(0,0,20,20);
item->setbrush(qt::red);
scene->additem(item);
setscene(scene);
void myview::wheelevent(qwheelevent*event) //滚轮事件
if(event->delta() > 0) //如果鼠标滚轮远离使用者，则delta()返回正值
scale(0.5,0.5); //视图缩放
else scale(2,2);
void myview::mousepressevent(qmouseevent*event)
rotate(90); //视图旋转顺时针90度
这里我们定义了鼠标的滚轮事件和按下事件，在滚轮事件中，利用delta()函数返回值的正负来判断滚轮的移动方向，然后我们让视图进行缩放。
最后到main.cpp文件中，更改其内容如下：
#include "myview.h"
int main(int argc,char *argv[])
myview *view = new myview;
view->show();
我们运行程序，效果如下：
上面四幅图分别是：正常，旋转90度后，缩小后，放大后的效果。可以看到实现视图的变换是十分简单的。
我们在上面讲场景时就提到了场景边框(scenerect)，这里再说说它在视图中的作用。我们前面说过，视图是可以提供滚动条的，但是，这只是在视图窗口小于场景时才自动出现的。如果我们不定义场景边框，那么当场景中的图形项移动到视图可视窗口以外的地方时，视图就会自动出现滚动条，但是即使是图形项再次回到可视区域，滚动条也不会消失。为了解决这个问题，我们可以为场景设置边框，这样，当图形项移动到场景边框以外时，视图是不会提供额外的滚动区域的。
而当整个场景都可视时，也就是说视图没有滚动条时，我们可以通过setalignment()函数来设置场景在视图中的对齐方式，如左对齐qt::alignleft ，向上对齐qt::aligntop ，中心对齐qt::aligncenter。更多的对齐方式，可以查看帮助中qt::alignment 关键字。默认的对齐方式是qt::aligncenter 。而且几种对齐方式可以通过“按位或”操作一起使用。我们在上面的程序中的myitem.cpp文件中的构造函数最后添加一行代码：
setalignment(qt::alignleft | qt::aligntop);
运行效果如下图所示。
在qgraphicview中提供了三种拖动模式，分别是：
qgraphicsview::nodrag ：忽略鼠标事件，不可以拖动。
qgraphicsview::scrollhanddrag ：光标变为手型，可以拖动场景进行移动。
qgraphicsview::rubberbanddrag ：使用橡皮筋效果，进行区域选择，可以选中一个区域内的所有图形项。
我们可以利用setdragmode()函数进行相应设置。
下面我们更改上面的程序。在myview.cpp中的构造函数中的最后添加一行代码：
setdragmode(qgraphicsview::scrollhanddrag);//手型拖动
并将场景外框放大一点：
scene->setscenerect(0,0,800,800);
这时运行程序，虽然出现了小手，但是并不能拖动场景。为什么呢？我们在mousepressevent()函数中添加一行代码：
qgraphicsview::mousepressevent(event);
这时再运行程序，发现已经成功了。效果如下：
我们在事件函数的最后添加了一行：qgraphicsview::mousepressevent(event);这样程序才能执行默认的事件。这也是我们下面要说的事件传播的内容的一部分。
在上面我们看到必须在事件函数的最后将event参数传递出去，才能执行默认的事件操作。其实不止上面那一种情况，在图形视图框架中，鼠标键盘等事件是从视图进入的，视图将它们传递给场景，场景再将事件传递给该点的图形项，如果该点有多个图形项，那么就传给最上面的图形项。所以要想使这个事件能一直传播下去，我们就需要在重新实现事件处理函数时，在其最后将event参数传给默认的事件处理函数。比如我们重写了场景的键盘按下事件处理函数，那么我们就在该函数的最后写上qgraphicsscene：：keypressevent(event);一行代码。
如果场景的背景需要大量耗时的渲染，可以利用cachebackground来缓存背景，当下次需要渲染背景时，可以快速进行渲染。它的原理就是，把整个视口先绘制到一个pixmap上。但是这个只适合较小的视口，也就是说，如果视图窗口很大，而且有滚动条，那么就不再适合缓存背景。我们可以使用setcachemode(qgraphicsview::cachebackground);来设置背景缓存。默认设置是没有缓存qgraphicsview::cachenone。
qgraphicsview默认使用一个qwidget作为视口部件，如果我们要使用opengl进行渲染，可以使用setviewport()函数来添加一个qglwidget对象。看下面的例子。
我们先在项目文件graphicsview04.pro中加入
qt += opengl
说明要使用opengl模块，然后在myview.cpp文件中添加头文件：
#include <qtopengl>
最后在构造函数中加入代码：
qglwidget *widget =new qglwidget(this);
setviewport(widget);
这样便使用opengl进行渲染了。关于opengl，我们在后面的3d绘图部分再讲。
在前面讲场景时，我们就涉及了图形项查找的内容，当时没有细讲，现在我们把它和图形项组放到一起来讲解。先看一个例子，然后再介绍。
在myview.cpp中的构造函数里将以前那个item改名为item1，然后再加入一个item2和一个图形项组对象group。更改后构造函数的部分代码如下：
qgraphicsrectitem *item1 = newqgraphicsrectitem(0,0,20,20);
item1->setbrush(qt::red);
item1->setpos(10,0);
scene->additem(item1);
qgraphicsrectitem *item2 = newqgraphicsrectitem(0,0,20,20);
item2->setbrush(qt::green);
item2->setpos(30,0);
scene->additem(item2);
qgraphicsitemgroup *group = newqgraphicsitemgroup; //新建图形项组
group->addtogroup(item1);
group->addtogroup(item2);
scene->additem(group);
setscene(scene);
qdebug() << "itemat(10,0) :" <<itemat(10,0); //输出(10,0)点的图形项
qdebug() << "itemat(30,0) :" <<itemat(30,0);
qdebug() <<"#################################"; //分割线
然后我们到myview.h文件中protected下声明键盘按下事件槽函数：
void keypressevent(qkeyevent *event);
再到myview.cpp中定义它，如下：
void myview::keypressevent(qkeyevent*event)
qdebug() << items(); //输出场景中所有的图形项
items().at(0)->setpos(100,0);
items().at(1)->setpos(0,100);
qgraphicsview::keypressevent(event); //执行默认的事件处理
这时运行程序，当按下键盘上任意键后，效果如下：
下面是输出框输出的信息：
可以看到，itemat()函数可以输出场景上任意点的图形项。而items()函数可以输出场景上所有的图形项。这里应该说明，items()函数返回的图形项列表是按栈的降序排序的，也就是说，items().at(0)返回的是最后加入场景的图形项。从上面可以看出，最后加入的图形项是item2，其实，因为我们使用了group，而item1和item2都在group里，所以我们只需将group加入场景中就可以了，前面把item1和item2也加入场景是多余的。我们可以将scene->additem(item1);和scene->additem(item2);两行代码删掉。那么这时加入场景的顺序就是，先加入group，因为item1先加入group，所以下面将item1加入场景，最后加入场景的是item2，这就是为什么items.at(0)会是item2的原因。
下面再说图形项组，其实图形项组也是一个图形项，它有图形项所拥有的所有特性。其作用就是，将加入它的所有图形项作为一个整体，对这个图形项组进行操作，就相当于对齐中所有图形项进行操作。图形项组是加入它的所有图形项的父图形项，在上面的输出的parent信息中我们可以看到这一点。下面我们将程序中的代码更改如下：
items().at(2)->setpos(100,100);
运行程序，按下键盘上任意键，效果如下：
可以看到，两个图形项是同时移动的。我们要从图形项组中移除一个图形项，可以使用removefromgroup()函数，它可以将给定的item从group中删除，要注意这时item依然存在，它会回到group的父图形项中，如果group没有父图形项，那么item就会回到场景中。我们可以使用场景的removeitme()函数来删除group，这样也会将group中所有的图形项从场景中删除。还有一种办法是利用场景的destroyitemgroup()函数，它会删除group并销毁它，但是group中的所有图形项会回到group的父图形项中，如果它没有父图形项，那么所有图形项就会回到场景中。
图形视图框架提供了两个打印函数render()，一个是在qgraphicsscene中，一个是在qgraphicsview中，并且它们的函数原型是一模一样的。不过它们实现的效果稍有不同。看一面的例子。
我们更改鼠标按下事件槽函数的内容如下：
rotate(90); //视图旋转顺时针90度
qpixmap pixmap(400,400); //必须指定大小
qpainter painter(&pixmap);
render(&painter,qrectf(0,0,400,400),qrect(0,0,400,400)); //打印视图指定区域内容
pixmap.save("../graphicsview04/save.png");
qgraphicsview::mousepressevent(event);
这里我们使用了视图的render()函数，其中的qrectf参数是指设备的区域，这里是指pixmap。而qrect参数是指视图上要打印的区域。我们利用qpixmap类的save()函数，将pixmap图片保存到我们项目源码目录中，文件名为“save.png”。下面是运行程序后，点击鼠标，生成的图片的效果：
我们每点击一次鼠标，就会旋转视图，那么生成的图片就是当前视口的截图。下面我们使用场景的打印函数，将上面的打印一行的代码改为：
scene()->render(&painter,qrectf(0,0,400,400),qrect(0,0,400,400));//打印场景内容
查看图片效果：
这时无论视图怎样变换，生成的图片总是一样的。而且它并没有打印场景背景的图片。就像我们看到的，视图的打印函数是依据视图的坐标系进行打印的，我们看到的就是打印出来后的效果，它可以看做是程序窗口的截屏。而场景的打印函数，是依据场景的坐标系的，无论视图怎么转换，只要场景坐标系没有变换，它打印出来的图片都是一样的。
结语
涉及到的源码：
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