【Qt筆記】Qt 繪製系統簡介

Qt 的繪圖系統容許使用相同的 API 在屏幕和其它打印設備上進行繪製。整個繪圖系統基於QPainter，QPainterDevice和QPaintEngine三個類。

QPainter用來執行繪製的操做；QPaintDevice是一個二維空間的抽象，這個二維空間容許QPainter在其上面進行繪製，也就是QPainter工做的空間；QPaintEngine提供了畫筆（QPainter）在不一樣的設備上進行繪製的統一的接口。QPaintEngine類應用於QPainter和QPaintDevice之間，一般對開發人員是透明的。除非你須要自定義一個設備，不然你是不須要關心QPaintEngine這個類的。咱們能夠把QPainter理解成畫筆；把QPaintDevice理解成使用畫筆的地方，好比紙張、屏幕等；而對於紙張、屏幕而言，確定要使用不一樣的畫筆繪製，爲了統一使用一種畫筆，咱們設計了QPaintEngine類，這個類讓不一樣的紙張、屏幕都能使用一種畫筆。

 

下圖給出了這三個類之間的層次結構（出自 Qt API 文檔）：

上面的示意圖告訴咱們，Qt 的繪圖系統其實是，使用QPainter在QPainterDevice上進行繪製，它們之間使用QPaintEngine進行通信（也就是翻譯QPainter的指令）。

下面咱們經過一個實例來介紹QPainter的使用：

//!!! Qt4/Qt5

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

注意咱們重寫了QWidget的paintEvent()函數。這或許是咱們在理解了 Qt 事件系統以後首次實際應用。接下來就是PaintedWidget的源代碼：

//!!! Qt4/Qt5

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);
}

在構造函數中，咱們僅僅設置了窗口的大小和標題。而paintEvent()函數則是繪製的代碼。首先，咱們在棧上建立了一個QPainter對象，也就是說，每次運行paintEvent()函數的時候，都會重建這個QPainter對象。注意，這一點可能會引起某些細節問題：因爲咱們每次重建QPainter，所以第一次運行時所設置的畫筆顏色、狀態等，第二次再進入這個函數時就會所有丟失。有時候咱們但願保存畫筆狀態，就必須本身保存數據，不然的話則須要將QPainter做爲類的成員變量。

QPainter接收一個QPaintDevice指針做爲參數。QPaintDevice有不少子類，好比QImage，以及QWidget。注意回憶一下，QPaintDevice能夠理解成要在哪裏去繪製，而如今咱們但願畫在這個組件，所以傳入的是 this 指針。

QPainter有不少以 draw 開頭的函數，用於各類圖形的繪製，好比這裏的drawLine()，drawRect()以及drawEllipse()等。當繪製輪廓線時，使用QPainter的pen()屬性。好比，咱們調用了painter.setPen(Qt::red)將 pen 設置爲紅色，則下面繪製的矩形具備紅色的輪廓線。接下來，咱們將 pen 修改成綠色，5 像素寬（painter.setPen(QPen(Qt::green, 5))），又設置了畫刷爲藍色。這時候再調用 draw 函數，則是具備綠色 5 像素寬輪廓線、藍色填充的橢圓。

運行一下咱們的程序，能夠看到最終效果：

咱們會在後面的章節詳細介紹畫筆QPen和畫刷QBrush的屬性。

另外要說明一點，請注意咱們的繪製順序，首先是直線，而後是矩形，最後是橢圓。按照這樣的繪製順序，能夠看到直線是第一個繪製，位於最下一層；矩形是第二個繪製，在中間一層；橢圓是最後繪製，在最上層。

若是瞭解 OpenGL，確定據說過這麼一句話：OpenGL 是一個狀態機。所謂狀態機，就是說，OpenGL 保存的只是各類狀態。好比，將畫筆顏色設置成紅色，那麼，除非你從新設置另外的顏色，它的顏色會一直是紅色。QPainter也是這樣，它的狀態不會本身恢復，除非你使用了各類設置函數。所以，若是在上面的代碼中，咱們在橢圓繪製以後再畫一個矩形，它的樣式還會是綠色 5 像素的輪廓線以及藍色的填充，除非你顯式地調用了設置函數進行狀態的更新。這是大多數繪圖系統的實現方式，包括 OpenGL、QPainter以及 Java2D。正由於QPainter是一個狀態機，纔會引出咱們前面曾經介紹過的一個細節問題：因爲paintEvent()是須要重複進入的，所以，須要注意第二次進入時，QPainter的狀態是否是和第一次一致，不然的話可能會形成閃爍的現象。這個閃爍並非因爲雙緩衝的問題，而是因爲繪製狀態的快速切換。