1.概览

QPainter类在widgets和其他绘图设备上执行低级的绘制。
QPainter提供了高度优化的功能来完成大多数图形GUI程序所需的工作。它可以画从简单的线条到复杂的形状，如饼状与和弦。它还可以绘制对齐的文本和像素图。通常，它会绘制一个“自然”坐标系，但也可以进行视图和视角的变换。QPainter可以对继承QPaintDevice类的任何对象进行操作。
QPainter的常见用法是在widgets的paintEvent函数中：构造和自定义一个（例如设置笔或笔刷）painter对象，然后画图。请记住在绘制后销毁QPainter对象。例如：

void SimpleExampleWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter painter(this);painter.setPen(Qt::blue);painter.setFont(QFont("Arial", 30));painter.drawText(rect(), Qt::AlignCenter, "Qt");
}

QPainter的核心功能是绘图，但该类还提供了几个函数，允许您自定义QPainter的设置及其渲染质量，以及其他启用剪裁的函数。此外，您还可以通过指定QPainter的构图模式来控制不同形状如何合并在一起。

isActive()函数的作用是：指示painter是否处于活动状态。painter由begin()函数和接受QPaintDevice参数的构造函数激活。end()函数和析构函数将其停用。

QPainter与QPaintDevice和QPaintEngine类一起构成了Qt油漆系统的基础。QPainter是用于执行绘图操作的类。QPaintDevice表示可以使用QPainter在其上绘制的设备。QPaintEngine提供了一个接口，painter可以使用这个接口来绘制不同类型的设备。如果painter处于活动状态，device（）返回painter在其上绘制的绘制设备，paintEngine()返回painter当前正在操作的绘制引擎。

有时，让别人在一个不寻常的QPaintDevice上画画也是可以的，QPainter有一个静态函数来实现这个功能，setRedirected()。

警告：当paintdevice是一个widget时，QPainter只能在paintEvent()函数或由paintEvent()调用的函数中使用。

2.设置

你可以根据您的偏好自定义QPainter，然后进行绘制:

font()：是用于绘制文本的字体。如果QPainter是active()，你可以分别使用fontInfo()和fontMetrics()函数来检索当前设置的字体及其指标的信息。
brush()：定义用于填充形状的颜色或图案。
pen()：定义用于绘制线条或边界的颜色或点。
backgroundMode()：定义是否存在background()，即Qt::OpaqueMode或Qt::TransparentMode。
background()：仅适用于backgroundMode()为Qt::OpaqueMode且pen()为点画。在这种情况下，它描述了点画中背景像素的颜色。
brushOrigin()：定义了平铺画笔的起源，通常是小部件背景的起源。
viewport()， window()， worldTransform()组成了QPainter的坐标转换系统。有关更多信息，请参阅坐标转换部分和坐标系统文档。
hasClipping()：告诉我们QPainter是否在剪辑，如果QPainter在剪辑，它将剪辑到clipRegion()。
layoutDirection()：定义绘制文本时QPainter使用的布局方向。
worldMatrixEnabled()：表示是否启用世界转换。
viewTransformEnabled()：告诉是否启用视图转换。

请注意，其中一些设置镜像了一些绘制设备的设置，例如QWidget::font()。QPainter::begin()函数(或等效的QPainter构造函数)从绘制设备复制这些属性。

你可以在任何时候通过调用save()函数来保存QPainter的状态，save()函数将所有可用的设置保存在一个内部堆栈中。restore()函数将它们弹出。

3.绘图

QPainter提供了绘制大多数基本图形元素的函数:drawPoint()， drawPoints()， drawLine()， drawRect()， drawRoundedRect()， drawEllipse()， drawArc()， drawPie()， drawChord()， drawPolyline()， drawPolygon()， drawConvexPolygon()和drawCubicBezier()。两个方便的函数，drawRects()和drawLines()，使用当前钢笔和画笔在给定的QRects或QLines数组中绘制给定数量的矩形或线条。

QPainter类还提供了fillRect()函数，它用给定的QBrush填充给定的QRect，以及eras直立()函数，它擦除给定矩形内的区域。

所有这些函数都有整数和浮点数版本。

如果您需要绘制一个复杂的形状，特别是如果您需要反复这样做，考虑创建一个QPainterPath并使用drawPath()绘制它。

QPainter还提供了fillPath()函数，该函数用给定的QBrush填充给定的QPainterPath，以及strokePath()函数绘制给定路径的轮廓(即描边路径)。

也请参阅矢量变形的例子，它展示了如何使用先进的矢量技术来使用QPainterPath绘制文本，梯度的例子，它显示了Qt中可用的不同类型的梯度，Path stroke示例展示了Qt的内置破折号模式，并展示了如何使用自定义模式来扩展可用模式的范围。

文本绘制是使用drawText()完成的。当您需要细粒度的定位时，boundingRect()会告诉您给定的drawText()命令将在哪里绘制。

4.绘制位图和图片

有绘制像素图/图像的函数，即drawPixmap()， drawImage()和drawTiledPixmap()。drawPixmap()和drawImage()都产生相同的结果，除了drawPixmap()在屏幕上更快，而drawImage()可能在QPrinter或其他设备上更快。

有一个drawPicture()函数，它绘制整个QPicture的内容。drawPicture()函数是唯一忽略所有painter设置的函数，因为QPicture有自己的设置。

5.绘制高分辨率的位图和图片

高分辨率版本的像素图的设备像素比值大于1(参见QImageReader, QPixmap::devicePixelRatio())。如果它与底层QPaintDevice的值匹配，则直接将其绘制到设备上，不应用任何额外的转换。
例如，在高DPI屏幕上绘制64x64像素大小的QPixmap，设备像素比为2，而设备像素比也为2。请注意，像素图在用户空间中实际上是32x32像素。Qt中基于位图大小计算布局几何的代码路径将使用此大小。这样做的净效果是，位图显示为高DPI的位图，而不是大的位图。

RenderHint枚举指定了QPainter的标志，这些标志可能被任何给定的引擎所遵守，也可能不被遵守。QPainter::Antialiasing表示引擎应该在可能的情况下消除原语的边缘，QPainter::TextAntialiasing表示引擎应该在可能的情况下消除文本，QPainter::SmoothPixmapTransform表示引擎应该使用一个平滑的像素图转换算法。

renderHints()函数的作用是:返回一个标志，该标志指定为该画家设置的渲染提示。使用setRenderHint()函数设置或清除当前设置的RenderHints。

6.坐标变换

通常，QPainter在设备自己的坐标系(通常是像素)上操作，但QPainter对坐标转换有很好的支持。

最常用的转换是缩放、旋转、平移和剪切。使用scale()函数按给定的偏移量缩放坐标系统，rotate()函数顺时针旋转坐标系统，translate()函数平移坐标系统(即为点添加一个给定的偏移量)。您还可以使用shear()函数围绕原点扭曲坐标系统。关于剪切坐标系统的可视化，请参阅仿射变换示例。
请参见转换示例，该示例显示了转换如何影响QPainter渲染图形原语的方式。特别地，它显示了转换的顺序如何影响结果。

所有的转换操作都作用于转换worldTransform()。矩阵将平面上的一点变换为另一点。有关转换矩阵的更多信息，请参阅Coordinate System和QTransform文档。

setWorldTransform()函数可以替换或添加到当前设置的worldTransform()。resetTransform()函数重置任何使用translate()、scale()、shear()、rotate()、setWorldTransform()、setViewport()和setWindow()函数进行的转换。deviceTransform()返回一个矩阵，该矩阵将平台依赖的绘制设备的逻辑坐标转换为设备坐标。只有在平台相关句柄上使用平台绘制命令时才需要后一个函数，而且平台本身不进行转换。

当使用QPainter绘图时，我们使用逻辑坐标指定点，然后将这些点转换为绘图设备的物理坐标。逻辑坐标到物理坐标的映射是由QPainter的combinedTransform()处理的，它是viewport()、window()和worldTransform()的组合。viewport()表示指定任意矩形的物理坐标，window()用逻辑坐标描述相同的矩形，worldTransform()与转换矩阵相同。
参见坐标系

7.剪辑

QPainter可以剪切任何绘图操作到一个矩形，一个区域，或矢量路径。当前的剪辑可以使用函数clipreregion()和clipPath()。路径还是区域是首选(更快)取决于底层的paintEngine()。例如，QImage绘制引擎优先选择路径，而X11绘制引擎优先选择区域。设置剪辑在画家的逻辑坐标中完成。
在QPainter剪切之后，油漆装置也可以剪切。例如，大多数小部件会夹掉子部件使用的像素，大多数打印机会夹掉纸张边缘附近的一块区域。这个额外的剪切不会反映在clipreregion()或hasClipping()的返回值中。

8.合成模式

QPainter提供了CompositionMode枚举，它定义了数字图像合成的Porter-Duff规则;它描述了一个模型，用于将一个图像(源图像)中的像素与另一个图像(目标图像)中的像素相结合。
两种最常见的组合形式是Source和SourceOver。源用于在绘制设备上绘制不透明对象。在这种模式下，源中的每个像素替换目标中的相应像素。在SourceOver组合模式中，源对象是透明的，并绘制在目标的顶部。
注意，合成变换是按像素进行的。因此，使用图形原语本身和它的边界矩形之间有一个区别:边界矩形包含alpha == 0的像素(即围绕原语的像素)。这些像素将覆盖其他图像的像素，有效地清除那些，而原语只覆盖自己的区域。

9.局限性

如果你正在使用Qt的基于栅格的绘图引擎的坐标，需要注意的是，虽然可以使用大于+/- 215的坐标，但任何在这个范围之外的坐标执行的绘图都不能保证显示出来;这幅图可以剪掉。这是由于在实现中使用了短int。
Qt的描边器生成的轮廓在处理曲线形状时只是一个近似。在大多数情况下，用另一个bezier曲线段来表示一个bezier曲线段的轮廓是不可能的，因此Qt通过使用几个较小的曲线来近似曲线轮廓。出于性能原因，Qt对这些轮廓使用的曲线数量是有限制的，因此当使用较大的钢笔宽度或缩放时，轮廓误差会增加。为了生成带有较小错误的轮廓，可以使用QPainterPathStroker类，该类具有setCurveThreshold成员函数，让用户指定容错性。另一个解决方法是先将路径转换为多边形，然后再绘制多边形。

10.性能

QPainter是一个丰富的框架，它允许开发者进行各种各样的图形操作，比如渐变、组合模式和矢量图形。QPainter可以通过各种不同的硬件和软件栈实现这一点。自然地，硬件和软件的潜在组合对性能有一些影响，确保每一个操作与所有组合模式、笔刷、剪切、转换等的各种组合相结合是快速的，因为排列的数量几乎是不可能的任务。作为一种折衷，我们选择了QPainter API和后端的一个子集，其中的性能可以保证在给定的硬件和软件组合下，我们可以得到尽可能好的性能。

作为高性能引擎，我们关注的后端是:

栅格——这个后端在纯软件中实现了所有的渲染，并且总是用于渲染QImages。为了优化性能，只使用格式类型QImage:: format_argb32_premultiplying, QImage::Format_RGB32或QImage::Format_RGB16。任何其他格式，包括QImage::Format_ARGB32，性能都要差得多。该引擎默认用于QWidget和QPixmap。
OpenGL 2.0 (ES) ——这个后端是硬件加速图形的主要后端。它可以在支持OpenGL 2.0或OpenGL/ES 2.0规范的台式机和嵌入式设备上运行。这包括过去几年生产的大多数显卡。引擎可以通过在QOpenGLWidget上使用QPainter来启用。

这些操作是:

简单的转换，意味着平移和缩放，加上0,90,180,270度旋转。
drawPixmap()结合简单的转换和不透明度与非平滑转换模式(QPainter::SmoothPixmapTransform不启用作为渲染提示)。
矩形填充与纯色，双色线性梯度和简单的变换。
矩形剪辑与简单的转换和相交剪辑。
组合模式QPainter::CompositionMode_Source和QPainter::CompositionMode_SourceOver
圆角矩形填充使用纯色和双色线性梯度填充。
3个x3补丁pixmaps，通过qDrawBorderPixmap。

这个列表指出了在性能至关重要的应用程序中安全使用哪些特性。对于某些设置，其他操作可能也很快，但在广泛使用它们之前，建议在软件最终将运行的系统上对它们进行基准测试和验证。也有一些情况下，可以使用昂贵的操作，例如结果缓存在QPixmap中。
参见QPaintDevice、QPaintEngine、Qt SVG、基本绘图示例和绘图实用程序函数。

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