Qt編寫自定義控件4-旋轉儀表盤

時間  2019-11-16
標籤 編寫 自定義 控件 旋轉 儀表盤 简体版
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前言

旋轉儀表盤，通常用在須要觸摸調節設置值的場景中，其實Qt自己就提供了QDial控件具備相似的功能，本控件最大的難點不在於繪製刻度和指針等，而在於自動計算當前用戶按下處的座標轉換爲當前值，這個功能想了好久，也看了QDial的源碼，他裏邊寫的很是複雜，最後仍是參考的我打99分（100分留給本身將來寫的書，哈哈！）的Qt書籍《c++ gui qt 4編程》中的篇章才寫出來的，關鍵須要用到atan2將座標轉爲值，看來學好數學真的很重要。c++

實現的功能

  • 1:支持指示器樣式選擇 圓形指示器/指針指示器/圓角指針指示器/三角形指示器
  • 2:支持鼠標按下旋轉改變值
  • 3:支持負數刻度值
  • 4:支持設置當前值及範圍值
  • 5:支持左右旋轉角度設置
  • 6:支持設置大刻度數量和小刻度數量
  • 7:支持設置各類顏色
  • 8:字號隨窗體拉伸自動變化
  • 9:可設置是否顯示當前值

效果圖

頭文件代碼

#ifndef GAUGEDIAL_H
#define GAUGEDIAL_H

/**
 * 旋轉儀表盤控件 做者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-11-11
 * 1:支持指示器樣式選擇 圓形指示器/指針指示器/圓角指針指示器/三角形指示器
 * 2:支持鼠標按下旋轉改變值
 * 3:支持負數刻度值
 * 4:支持設置當前值及範圍值
 * 5:支持左右旋轉角度設置
 * 6:支持設置大刻度數量和小刻度數量
 * 7:支持設置各類顏色
 * 8:字號隨窗體拉伸自動變化
 * 9:可設置是否顯示當前值
 */

#include <QWidget>

#ifdef quc
#if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
#include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
#else
#include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
#endif

class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT GaugeDial : public QWidget
#else
class GaugeDial : public QWidget
#endif

{
	Q_OBJECT
	Q_ENUMS(PointerStyle)

	Q_PROPERTY(double minValue READ getMinValue WRITE setMinValue)
	Q_PROPERTY(double maxValue READ getMaxValue WRITE setMaxValue)
    Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
	Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

	Q_PROPERTY(int scaleMajor READ getScaleMajor WRITE setScaleMajor)
	Q_PROPERTY(int scaleMinor READ getScaleMinor WRITE setScaleMinor)
	Q_PROPERTY(int startAngle READ getStartAngle WRITE setStartAngle)
	Q_PROPERTY(int endAngle READ getEndAngle WRITE setEndAngle)

	Q_PROPERTY(QColor darkColor READ getDarkColor WRITE setDarkColor)
	Q_PROPERTY(QColor lightColor READ getLightColor WRITE setLightColor)
	Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

	Q_PROPERTY(bool showValue READ getShowValue WRITE setShowValue)
	Q_PROPERTY(PointerStyle pointerStyle READ getPointerStyle WRITE setPointerStyle)

public:
	enum PointerStyle {
		PointerStyle_Circle = 0,        //圓形指示器
		PointerStyle_Indicator = 1,     //指針指示器
		PointerStyle_IndicatorR = 2,    //圓角指針指示器
		PointerStyle_Triangle = 3       //三角形指示器
	};

	explicit GaugeDial(QWidget *parent = 0);
	~GaugeDial();

protected:
	void mousePressEvent(QMouseEvent *);
	void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);
	void mouseMoveEvent(QMouseEvent *);
	void paintEvent(QPaintEvent *);
	void drawScale(QPainter *painter);
	void drawScaleNum(QPainter *painter);
	void drawBorderCircle(QPainter *painter);
    void drawBgCircle(QPainter *painter);
	void drawPointerCircle(QPainter *painter);
	void drawPointerIndicator(QPainter *painter);
	void drawPointerIndicatorR(QPainter *painter);
	void drawPointerTriangle(QPainter *painter);
    void drawCenterCircle(QPainter *painter);
    void drawValue(QPainter *painter);

private:	
    double minValue;                //最小值
    double maxValue;                //最大值
    double value;                   //目標值
	int precision;                  //精確度,小數點後幾位

	int scaleMajor;                 //大刻度數量
	int scaleMinor;                 //小刻度數量
	int startAngle;                 //開始旋轉角度
	int endAngle;                   //結束旋轉角度

	QColor darkColor;               //暗黑顏色
	QColor lightColor;              //明亮顏色
	QColor textColor;               //文字顏色

	bool showValue;                 //是否顯示當前值
	PointerStyle pointerStyle;      //指針樣式

private:
    //鼠標是否按下
    bool pressed;
    //根據鼠標按下的座標設置當前按下座標處的值
    void setPressedValue(QPointF pressedPoint);

public:	
	double getMinValue()            const;
	double getMaxValue()            const;
    double getValue()               const;
	int getPrecision()              const;

	int getScaleMajor()             const;
	int getScaleMinor()             const;
	int getStartAngle()             const;
	int getEndAngle()               const;

	QColor getDarkColor()           const;
	QColor getLightColor()          const;
	QColor getTextColor()           const;

	bool getShowValue()             const;
	PointerStyle getPointerStyle()  const;

	QSize sizeHint()                const;
	QSize minimumSizeHint()         const;

public Q_SLOTS:
	//設置範圍值
	void setRange(double minValue, double maxValue);
	void setRange(int minValue, int maxValue);

	//設置最大最小值
	void setMinValue(double minValue);
	void setMaxValue(double maxValue);

	//設置目標值
	void setValue(double value);
	void setValue(int value);

	//設置精確度
	void setPrecision(int precision);

	//設置主刻度數量
	void setScaleMajor(int scaleMajor);
	//設置小刻度數量
	void setScaleMinor(int scaleMinor);
	//設置開始旋轉角度
	void setStartAngle(int startAngle);
	//設置結束旋轉角度
	void setEndAngle(int endAngle);

	//設置顏色
    void setDarkColor(const QColor &darkColor);
    void setLightColor(const QColor &lightColor);

	//設置文本顏色
    void setTextColor(const QColor &textColor);

	//設置是否顯示當前值
	void setShowValue(bool showValue);
	//設置指針樣式
    void setPointerStyle(const PointerStyle &pointerStyle);

Q_SIGNALS:
	void valueChanged(int value);
};

#endif //GAUGEDIAL_H

核心代碼

void GaugeDial::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    int width = this->width();
    int height = this->height();
    int side = qMin(width, height);

    //繪製準備工做,啓用反鋸齒,平移座標軸中心,等比例縮放
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::TextAntialiasing);
    painter.translate(width / 2, height / 2);    
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

    //繪製刻度線
    drawScale(&painter);
    //繪製刻度值
    drawScaleNum(&painter);
    //繪製邊界凹凸圓
    drawBorderCircle(&painter);
    //繪製背景圓
    drawBgCircle(&painter);

    //根據指示器形狀繪製指示器
    if (pointerStyle == PointerStyle_Circle) {
        drawPointerCircle(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Indicator) {
        drawPointerIndicator(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_IndicatorR) {
        drawPointerIndicatorR(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Triangle) {
        drawPointerTriangle(&painter);
    }

    //繪製當前值中心背景圓
    drawCenterCircle(&painter);
    //繪製當前值
    drawValue(&painter);
}

void GaugeDial::drawScale(QPainter *painter)
{
    int radius = 80;
    painter->save();

    painter->rotate(startAngle);
    int steps = (scaleMajor * scaleMinor);
    double angleStep = (360.0 - startAngle - endAngle) / steps;

    QPen pen;
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    pen.setColor(textColor);

    for (int i = 0; i <= steps; i++) {
        if (i % scaleMinor == 0) {
            pen.setWidthF(1.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 8, 0, radius);
        } else {
            pen.setWidthF(0.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 8, 0, radius - 3);
        }

        painter->rotate(angleStep);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawScaleNum(QPainter *painter)
{
    int radius = 90;
    painter->save();
    painter->setPen(textColor);

    double startRad = (360 - startAngle - 90) * (M_PI / 180);
    double deltaRad = (360 - startAngle - endAngle) * (M_PI / 180) / scaleMajor;

    for (int i = 0; i <= scaleMajor; i++) {
        double sina = qSin(startRad - i * deltaRad);
        double cosa = qCos(startRad - i * deltaRad);
        double value = 1.0 * i * ((maxValue - minValue) / scaleMajor) + minValue;

        QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
        double textWidth = fontMetrics().width(strValue);
        double textHeight = fontMetrics().height();
        int x = radius * cosa - textWidth / 2;
        int y = -radius * sina + textHeight / 4;
        painter->drawText(x, y, strValue);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawBorderCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 70;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient bgGradient(0, -radius, 0, radius);
    bgGradient.setColorAt(0.0, darkColor);
    bgGradient.setColorAt(1.0, lightColor);
    painter->setBrush(bgGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawBgCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 60;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient bgGradient(0, -radius, 0, radius);
    bgGradient.setColorAt(0.0, lightColor);
    bgGradient.setColorAt(1.0, darkColor);
    painter->setBrush(bgGradient);

    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawPointerCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 15;
    int offset = 10;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (value - minValue);
    painter->rotate(degRotate);

    QLinearGradient bgGradient(0, 0, radius * 2, radius * 2);
    bgGradient.setColorAt(0.0, darkColor);
    bgGradient.setColorAt(1.0, lightColor);
    painter->setBrush(bgGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, radius + offset, radius * 2, radius * 2);

    painter->setPen(QPen(darkColor, 2, Qt::SolidLine, Qt::RoundCap));
    painter->drawLine(0, radius * 2 + offset, 0, radius * 2 + 10 + offset);

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawPointerIndicator(QPainter *painter)
{
    int radius = 55;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.8);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(darkColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (value - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawPointerIndicatorR(QPainter *painter)
{
    int radius = 55;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.6);

    QPen pen;
    pen.setWidth(1);
    pen.setColor(darkColor);

    painter->setPen(pen);
    painter->setBrush(darkColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (value - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    //增長繪製圓角直線,與以前三角形重疊,造成圓角指針
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    pen.setWidthF(4);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawLine(0, 0, 0, radius);

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawPointerTriangle(QPainter *painter)
{
    int radius = 10;
    int offset = 45;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(darkColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -radius / 2, offset, radius / 2, offset, 0, radius + offset);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (value - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawCenterCircle(QPainter *painter)
{
    if (!showValue) {
        return;
    }

    int radius = 15;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient bgGradient(0, -radius, 0, radius);
    bgGradient.setColorAt(0.0, darkColor);
    bgGradient.setColorAt(1.0, lightColor);
    painter->setBrush(bgGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeDial::drawValue(QPainter *painter)
{
    if (!showValue) {
        return;
    }

    int radius = 100;
    painter->save();
    painter->setPen(textColor);

    QFont font;
    font.setPixelSize(12);
    font.setBold(true);
    painter->setFont(font);

    QRectF textRect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignCenter, strValue);
    painter->restore();
}

void GaugeDial::setPressedValue(QPointF pressedPoint)
{
    //計算總角度
    double length = 360 - startAngle - endAngle;

    //計算最近的刻度
    QPointF point = pressedPoint - rect().center();
    double theta = -atan2(-point.x(), -point.y()) * 180 / M_PI;
    theta = theta + length / 2;

    //計算每個角度對應值移動多少
    double increment = (maxValue - minValue) / length;
    double currentValue = (theta * increment) + minValue;

    //過濾圓弧外的值
    if (currentValue <= minValue) {
        currentValue = minValue;
    } else if (currentValue >= maxValue) {
        currentValue = maxValue;
    }

    setValue(currentValue);
}

控件介紹

  1. 超過130個精美控件，涵蓋了各類儀表盤、進度條、進度球、指南針、曲線圖、標尺、溫度計、導航條、導航欄，flatui、高亮按鈕、滑動選擇器、農曆等。遠超qwt集成的控件數量。
  2. 每一個類均可以獨立成一個單獨的控件，零耦合，每一個控件一個頭文件和一個實現文件，不依賴其餘文件，方便單個控件以源碼形式集成到項目中，較少代碼量。qwt的控件類環環相扣，高度耦合，想要使用其中一個控件，必須包含全部的代碼。
  3. 所有純Qt編寫，QWidget+QPainter繪製，支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等編譯器，不亂碼，可直接集成到Qt Creator中，和自帶的控件同樣使用，大部分效果只要設置幾個屬性便可，極爲方便。
  4. 每一個控件都有一個對應的單獨的包含該控件源碼的DEMO，方便參考使用。同時還提供一個全部控件使用的集成的DEMO。
  5. 每一個控件的源代碼都有詳細中文註釋，都按照統一設計規範編寫，方便學習自定義控件的編寫。
  6. 每一個控件默認配色和demo對應的配色都很是精美。
  7. 超過120個可見控件，6個不可見控件。
  8. 部分控件提供多種樣式風格選擇，多種指示器樣式選擇。
  9. 全部控件自適應窗體拉伸變化。
  10. 集成自定義控件屬性設計器，支持拖曳設計，所見即所得，支持導入導出xml格式。
  11. 自帶activex控件demo，全部控件能夠直接運行在ie瀏覽器中。
  12. 集成fontawesome圖形字體+阿里巴巴iconfont收藏的幾百個圖形字體，享受圖形字體帶來的樂趣。
  13. 全部控件最後生成一個dll動態庫文件，能夠直接集成到qtcreator中拖曳設計使用。

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