【Qt】2D基本绘图操作——QPainter执行绘制及绘图设备介绍

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QPainter绘图
绘图设备
- QPixmap
- QImage
- QPicture

Qt实现2D绘图主要基于QPainter、QPaintDevice、QPaintEngine三个类，- —

QPainter用来执行绘图操作。
QPaintDevice提供绘图设备，是一个二维空间的抽线，可以用QPainter在绘图设备上进行绘制，是所有可以进行绘制的对象的基类，子类主要有：QWidget、QPixmap、QPicture、QImage、QPrinter和QOpenGLPaintDevice等。
QPaintEngine提供一些接口用于QPainter和QPaintDevice内部，使QPainter可以在不同的设备上进行绘制，除了创建自定义的绘图设备类型外，一般不需要使用到QPaintEngine。

QPainter绘图

绘图由QPainter完成具体的操作，可以绘制一切想要的图形，比如线条、矩形、圆乃至更复杂的图形，还可以绘制文本和图片。
绘图操作一般是在一个部件中的重绘事件的处理函数paintEvent()中进行绘制。
在paintEvent()函数中首先要创建QPainter对象，然后使用该对象进行图形的绘制，最后销毁QPainter对象。

具体实现操作如下：

重写绘图事件paintEvent()；
在绘图事件中声明画家对象QPainter painter(this);，this表示在当前部件上绘图，如果不指定this，可以使用QPainter::begin(this)和QPainter::end()两个函数，绘制函数在两个函数中间调用，也表示在当前部件上绘制；
使用QPainter::draw*函数可以绘制线条、矩形、圆、文字等；
使用QPainter::setPen()可以设置画笔；

使用QPainter::setBrush()可以设置画刷；还可以使用QGradient类和QBrush类一起实现渐变填充，Qt支持的渐变填充有：

线性渐变QLinearGradient；
辐射渐变QRadialGradient；
锥形渐变ConicalGradient；

线性渐变参考代码：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{QPainter painter(this);  // 在当前widget窗口中绘画，指定绘图设备// 设置渐变填充QLinearGradient linearGradient(QPointF(40,190),QPointF(70,190));// 设置渐变填充的颜色linearGradient.setColorAt(0,Qt::red);linearGradient.setColorAt(0.5,Qt::cyan);linearGradient.setColorAt(1,Qt::green);// 指定渐变区域以外的区域的扩散方式linearGradient.setSpread(QGradient::RepeatSpread);// 设置画刷为渐变类型painter.setBrush(linearGradient);painter.drawRect(QRect(QPoint(20,20),QPoint(200,200)));
}

绘制基本图形示例代码：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{// 实例化画家类QPainter painter(this);  // 在当前widget窗口中绘画，指定绘图设备QPen pen(QColor(45,150,56));pen.setWidth(3);  // 设置画笔宽度pen.setStyle(Qt::DotLine);painter.setPen(pen);  // 设置画笔颜色// 画刷设置填充色，封闭图形会填充QBrush brush(Qt::darkGray);brush.setStyle(Qt::Dense7Pattern);painter.setBrush(brush);painter.drawLine(0,0,100,100);  // 划线painter.drawEllipse(QPoint(100,100),50,50);painter.drawRect(QRect(QPoint(20,20),QPoint(200,200)));}

QPainter高级绘图方法：

QPainter::setRenderHint()可以设置绘制的图形是抗锯齿能力；
QPainter::translate()移动QPainter对象；
QPainter::save()保存QPainter对象的状态；
QPainter::restore()还原QPainter对象的状态
发生重绘的条件：
1. 手动调用绘图事件可以使用**update()**或repaint()进行重绘，repaint()会立即进行重绘操作，参考代码：
```
// 点击移动按钮，移动图片connect(ui->pushButton,&QPushButton::clicked,this,[=](){// 手动调用重绘图形事件，调用update()更新update();});
```
2. 被隐藏的部件被重新调用；
3. 其它一些原因；

QPainter提供了复合模式来完成数字图像的混合，即如何将源图像的像素和目标图像的像素进行合并，通过调用QPainter::setCompositionMode()实现，通过传递的函数参数确定不同的混合类型。

绘图设备

绘图设备是指继承QPainterDevice的子类。Qt提供了这样的类，分别是QPixmap、QBitmap、QImage、QPicture。

QPixmap为图像在屏幕上的显示做了优化；
QBitmap是QPixmap的子类，色深限定为1，可以使用QPixmap::isBitmap()确定一个QPixmap对象是不是一个QPixmap。
QImage为图像的像素级访问做了优化；
QPicture可以记录和重现QPainter的各条命令；

还可以使用QImageReader类从文件或其它设备中读取图像，该类提供了一个格式无关的接口，该类依赖于图像底层的支持，类中的一些操作可以节省内存和加快图像的读取；使用QImageWrite类存储图像。

QPixmap

    // Pixmap绘图设备，为平台做显示的优化QPixmap pixmap(400,300);// 填充背景色pixmap.fill(Qt::white);QPainter painter(&pixmap);painter.setPen(QPen(Qt::green));  // 设置画笔painter.drawEllipse(QPoint(100,100),50,50);// 保存图片pixmap.save("D:\\pix.png");

QImage

    // QImage绘图设备，可以对像素进行访问QImage image(600,400,QImage::Format::Format_RGB32);image.fill(Qt::white);  // 填充背景色QPainter painter(&image);painter.setPen(QPen(Qt::blue));  // 设置画笔painter.drawEllipse(QPoint(100,100),50,50);

可以在painteEvent()中对像素值进行修改，示例：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{// 使用QImage对像素进行修改QImage image;image.load(":/images/phone");QPainter painter(this);// 修改像素值for(int i=20;i<100;++i){for(int j=20;j<100;++j){QRgb value = qRgb(0,0,255);image.setPixel(j,i,value);}}painter.drawImage(10,10,image);
}

QPicture

记录和重现绘图指令

    // QPicture绘图设备，可以记录和重设绘图指令QPicture pic;QPainter painter;painter.begin(&pic);  // 开始在pic上绘图painter.setPen(QPen(Qt::red));  // 设置画笔painter.drawEllipse(QPoint(200,200),100,100);painter.end();  // 结束绘图pic.save("D:\\pic");  // 记录了上面的绘图指令，后缀可以随意，甚至没有后缀// 重现绘图指令QPicture pic;pic.load("D:\\pic");QPainter painter(this);painter.drawPicture(0,0,pic);