Qt开发技术：Q3D图表开发笔记（一）：Q3DScatter三维散点图介绍、Demo以及代码详解
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前言
qt提供了q3d进行三维开发，虽然这个框架没有得到大量运用也不是那么成功，性能上也有很大的欠缺，但是普通的点到为止的应用展示还是可以的。
其中就包括华丽绚烂的三维图表，数据量不大的时候是可以使用的。
Demo：Q3DScatter散点图演示效果
下载地址：
Demo v1.0.0运行包下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/87575673
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Q3D提供的三维图表
依赖QtDataVisualization。在安装qt的时候要选择安装QtDataVisualization模块。
Q3DScatter散点图
Q3D的散点图，性能大约支撑1000个点可以不卡顿，具体依赖pc，1000个点是什么 概念，可以理解为：10x10x10的区域，每个区域一个数据点。
Q3DBars柱状图
Q3D的柱状图，性能跟散点图类似。
Q3DSurface平面凹凸图，平面纹理图
Q3D的柱状图，性能跟散点图类似。
Q3DScatter散点图
简介
Q3DScatter类提供了渲染3D散点图的方法。能够在3D中渲染散点图，并通过自由旋转场景来查看散点图。
旋转是通过按住鼠标右键并移动鼠标来完成的。缩放由鼠标滚轮完成。如果启用，则通过鼠标左键进行选择。通过单击鼠标滚轮，可以将场景重置为默认摄影机视图。在触摸设备中，旋转是通过点击和移动完成的，选择是通过点击并按住并缩放。
如果没有设置轴，将创建没有标签的临时默认轴。这些默认轴可以通过轴访问器进行修改，但是一旦为方向明确设置了任何轴，该方向的默认轴就会被破坏。
Q3DScatter支持同时显示多个系列。
构造最小Q3DS散点图
首先，构建Q3DS散射器。由于在本例中我们将图形作为顶级窗口运行，因此需要清除Qt::FramelessWindowHint标志，该标志默认设置为：
Q3DScatter scatter;
scatter.setFlags(scatter.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint);
现在Q3DScatter已准备好接收要渲染的数据。添加一系列3个QVector3D项目：
QScatter3DSeries *series = new QScatter3DSeries;
QScatterDataArray data;
data << QVector3D(0.5f, 0.5f, 0.5f) << QVector3D(-0.3f, -0.5f, -0.4f) << QVector3D(0.0f, -0.3f, 0.2f);
series->dataProxy()->addItems(data);
scatter.addSeries(series);
最后，将其设置为可见：
scatter.show();
创建和显示此图形所需的完整代码是：
#include <QtDataVisualization>using namespace QtDataVisualization;int main(int argc, char **argv)
{QGuiApplication app(argc, argv);Q3DScatter scatter;scatter.setFlags(scatter.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint);QScatter3DSeries *series = new QScatter3DSeries;QScatterDataArray data;
data << QVector3D(0.5f, 0.5f, 0.5f) << QVector3D(-0.3f, -0.5f, -0.4f)<< QVector3D(0.0f, -0.3f, 0.2f);series->dataProxy()->addItems(data);scatter.addSeries(series);scatter.show();return app.exec();
}
运行效果：
场景可以被旋转、放大，并且可以选择一个项目来查看其位置，但在这个最小的代码示例中不包括其他交互。通过熟悉所提供的示例（如散点示例）来了解更多信息。
Q3Ddemo构建流程解析
步骤一：确认安装QtDataVisualization模块
如何确认，则是在帮助文件中查看是否有Q3dscatter类。一般是安装了模块才会有对应的帮助文件。没有则重新安装qt或者单独安装该模块。
步骤二：工程配置文件中加入模块
Q3d是在数据可视化模块中，需要在pro或者pri配置文件中添加。
QT += datavisualization
步骤三：添加使用到的头文件
使用到Q3DScatter相关类中添加头文件，主要使用到Q3DScatter和QScatter3DSeries等等。
#include <Q3DScatter>
#include <Q3DTheme>
#include <QScatter3DSeries>
#include <QVector3D>
步骤四：添加命名空间
这时候还是无法使用对应的类，需要添加命名空间才行，查看最后“入坑一”：
using namespace QtDataVisualization;
步骤五：Q3D的图标基础构建框架
下面是包含注释的Q3DScatter基础构建流程，其他两种图类似：
_pQ3DScatter = new Q3DScatter();
_pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DScatter, this);// 设置轴文本
{_pQ3DScatter->axisX()->setTitle("X");_pQ3DScatter->axisY()->setTitle("Y");_pQ3DScatter->axisZ()->setTitle("Z");
}
// 设置轴范围
{// _pQ3DScatter->axisX()->setRange(0, 10);
// _pQ3DScatter->axisY()->setRange(0, 10);
// _pQ3DScatter->axisZ()->setRange(0, 10);
}// 生成一个曲线
_pScatter3DSeries = new QScatter3DSeries(_pQ3DScatter);
// 设置渲染平滑
_pScatter3DSeries->setMeshSmooth(true);// 视图添加该曲线
_pQ3DScatter->addSeries(_pScatter3DSeries);// 设置阴影质量
_pQ3DScatter->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow);
// 设置视角
_pQ3DScatter->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft);
// 设置子网格
_pQ3DScatter->activeTheme()->setGridEnabled(true);#if 1
// 添加模拟数据
QScatterDataArray data;
data << QVector3D(1, 1,1) << QVector3D(1, 1, 2) << QVector3D(1, 1, 3)<< QVector3D(1, 2,1) << QVector3D(1, 2, 2) << QVector3D(1, 2, 3)<< QVector3D(1, 3,1) << QVector3D(1, 3, 2) << QVector3D(1, 3, 3);
// 添加数据(自动冲掉之前的数据)
_pScatter3DSeries->dataProxy()->addItems(data);
#endif#if 1
// 模拟
QList<QVector3D> listVector3D;
#if 0
listVector3D << QVector3D(5, 1,1) << QVector3D(5, 1, 2) << QVector3D(5, 1, 3)<< QVector3D(5, 2,1) << QVector3D(5, 2, 2) << QVector3D(5, 2, 3)<< QVector3D(5, 3,1) << QVector3D(5, 3, 2) << QVector3D(5, 3, 3);
#else
listVector3D << QVector3D(1, 1,1) << QVector3D(1, 1, 2) << QVector3D(1, 1, 3)<< QVector3D(1, 2,1) << QVector3D(1, 2, 2) << QVector3D(1, 2, 3)<< QVector3D(1, 3,1) << QVector3D(1, 3, 2) << QVector3D(1, 3, 3);
#endif
Demo源码
Q3dScatterWidget.h
#ifndef Q3DSCATTERWIDGET_H
#define Q3DSCATTERWIDGET_H#include <QWidget>
#include <Q3DScatter>
#include <Q3DTheme>
#include <QScatter3DSeries>
#include <QVector3D>using namespace QtDataVisualization;namespace Ui {class Q3dScatterWidget;
}class Q3dScatterWidget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:explicit Q3dScatterWidget(QWidget *parent = 0);~Q3dScatterWidget();public:void setData(QList<QVector3D> listVector3D);protected:void initControl();protected:void resizeEvent(QResizeEvent *event);private:Ui::Q3dScatterWidget *ui;private:Q3DScatter *_pQ3DScatter; // q3d散点视图QWidget *_pContainer; // q3d窗口容器QScatter3DSeries *_pScatter3DSeries; // q3d散点图数据
};#endif // Q3DSCATTERWIDGET_H
Q3dScatterWidget.cpp
#include "Q3dScatterWidget.h"
#include "ui_Q3dScatterWidget.h"
#include <Q3DTheme>#include <QDebug>
#include <QDateTime>
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<__FUNCTION__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QThread()::currentThread()
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd")
#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss:zzz")Q3dScatterWidget::Q3dScatterWidget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Q3dScatterWidget),_pQ3DScatter(0),_pContainer(0),_pScatter3DSeries(0)
{ui->setupUi(this);QString version = "v1.0.0";setWindowTitle(QString("q3d散点图示例 %1(作者:长沙红胖子 QQ:21497936 WX:15173255813 www.hpzwl.com").arg(version));initControl();
}Q3dScatterWidget::~Q3dScatterWidget()
{delete ui;
}void Q3dScatterWidget::setData(QList<QVector3D> listVector3D)
{double xMin, xMax, yMin, yMax, zMin, zMax;QScatterDataArray data;for(int index = 0; index < listVector3D.size(); index++){// 添加模拟数据data << listVector3D.at(index);// 计算范围if(index == 0){xMin = listVector3D.at(index).x();xMax = listVector3D.at(index).x();yMin = listVector3D.at(index).y();yMax = listVector3D.at(index).y();zMin = listVector3D.at(index).z();zMax = listVector3D.at(index).z();}else {if(xMin > listVector3D.at(index).x() + 1e-8){xMin = listVector3D.at(index).x();}if(xMax < listVector3D.at(index).x() - 1e-8){xMax = listVector3D.at(index).x();}if(yMin > listVector3D.at(index).y() + 1e-8){yMin = listVector3D.at(index).y();}if(yMax < listVector3D.at(index).y() - 1e-8){yMax = listVector3D.at(index).y();}if(zMin > listVector3D.at(index).z() + 1e-8){zMin = listVector3D.at(index).z();}if(zMax < listVector3D.at(index).z() - 1e-8){zMax = listVector3D.at(index).z();}}}// 添加数据(自动冲掉之前的数据)_pScatter3DSeries->dataProxy()->addItems(data);// 计算范围 x轴范围要大于等于y轴if(xMax - xMin < yMax - yMin){xMax = xMin + (yMax - yMin);}_pQ3DScatter->axisX()->setRange(xMin, xMax);_pQ3DScatter->axisY()->setRange(yMin, yMax);_pQ3DScatter->axisZ()->setRange(zMin, zMax);
}void Q3dScatterWidget::initControl()
{_pQ3DScatter = new Q3DScatter();_pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DScatter, this);// 设置轴文本{_pQ3DScatter->axisX()->setTitle("X");_pQ3DScatter->axisY()->setTitle("Y");_pQ3DScatter->axisZ()->setTitle("Z");}// 设置轴范围{// _pQ3DScatter->axisX()->setRange(0, 10);
// _pQ3DScatter->axisY()->setRange(0, 10);
// _pQ3DScatter->axisZ()->setRange(0, 10);}// 生成一个曲线_pScatter3DSeries = new QScatter3DSeries(_pQ3DScatter);// 设置渲染平滑_pScatter3DSeries->setMeshSmooth(true);// 视图添加该曲线_pQ3DScatter->addSeries(_pScatter3DSeries);// 设置阴影质量_pQ3DScatter->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow);// 设置视角_pQ3DScatter->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft);// 设置子网格_pQ3DScatter->activeTheme()->setGridEnabled(true);#if 1// 添加模拟数据QScatterDataArray data;data << QVector3D(1, 1,1) << QVector3D(1, 1, 2) << QVector3D(1, 1, 3)<< QVector3D(1, 2,1) << QVector3D(1, 2, 2) << QVector3D(1, 2, 3)<< QVector3D(1, 3,1) << QVector3D(1, 3, 2) << QVector3D(1, 3, 3);// 添加数据(自动冲掉之前的数据)_pScatter3DSeries->dataProxy()->addItems(data);
#endif#if 1// 模拟QList<QVector3D> listVector3D;
#if 0listVector3D << QVector3D(5, 1,1) << QVector3D(5, 1, 2) << QVector3D(5, 1, 3)<< QVector3D(5, 2,1) << QVector3D(5, 2, 2) << QVector3D(5, 2, 3)<< QVector3D(5, 3,1) << QVector3D(5, 3, 2) << QVector3D(5, 3, 3);
#elselistVector3D << QVector3D(1, 1,1) << QVector3D(1, 1, 2) << QVector3D(1, 1, 3)<< QVector3D(1, 2,1) << QVector3D(1, 2, 2) << QVector3D(1, 2, 3)<< QVector3D(1, 3,1) << QVector3D(1, 3, 2) << QVector3D(1, 3, 3);
#endif// 添加数据setData(listVector3D);
#endif
}void Q3dScatterWidget::resizeEvent(QResizeEvent *event)
{if(_pContainer){_pContainer->setGeometry(rect());}
}
工程模板
入坑
入坑一：找不到Q3DScatter类
问题
原因
有命名空间。
解决
using namespace QtDataVisualization;
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