作者：billy
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简介

在Qt界面库中，对于图形的绘制，可以使用 QPainter 实现普通二维图形的绘制，该方法在 paintEvent 事件里编写绘图程序，其本质绘制的图形是位图，这种方法更适合于绘制复杂度不高的固定图形，并且不能实现图项的选择、编辑、拖放、修改等交互功能。

对于需要绘制大量的、需要交互的图形，可使用Graphics View绘图架构，它是一种基于图形项（Graphics Item）的模型/视图模式，这种方式可以在一个场景中绘制大量图元项，且每个图元项都是可选择、可交互的。

从QT4.2开始引入了Graphics View框架用来取代QT3中的Canvas模块，并作出了改进，Graphics View框架实现了模型－视图结构的图形管理，能对大量图元进行管理，支持碰撞检测，坐标变换和图元组等多种方便的功能。

QPainter采用面向过程的描述方式绘图；GraphicsView采用面向对象的描述方式绘图。对于复杂的图像来说，如果图像包含大量的直线、曲线、多边形等图元对象，管理图元对象比管理QPainter的绘制过程语句要容易，并且图元对象更符合面向对象的思想，图形的可复用性更好。

GraphicsView 框架

在Graphics View绘图架构中，主要涉及到下面三个类的使用：

1. 场景类（QGraphicsScene）：该类提供绘图场景（Scene），场景是不可见的，是一个抽象的管理图形项的容器，可向场景中添加图形项，获取场景中的某个图形项等，主要功能如下：

• 提供管理大量图元的快速接口；
• 传播事件到场景中的每个图元；
• 提供未经变换的渲染功能，主要用于打印；
• 管理图元状态，如图元选择和焦点处理；

2. 视图类（QGraphicsView）：该类提供绘图的视图（View）组件，用于显示场景中的内容。可以为一个场景设置几个视图，用于对同一个数据集提供不同的观察方式；

3. 图形项类（QGraphicsItem）：该类提供了一些基本的图形元件，也可在此基础上自定义图形项，它支持各种事件的响应，如鼠标事件、键盘事件、拖放事件等，以实现图形的交互功能，下面列举一些标准图元：

• QGraphicsEllipseItem 椭圆
• QGraphicsLineItem 直线
• QGraphicsPathItem 路径
• QGraphicsPixmapItem 图像
• QGraphicsPolygonItem 多边形
• QGraphicsRectItem 矩形
• QGraphicsSimpleTextItem 简单文本
• QGraphicsTextItem 文本浏览
• QGraphicsItem是图元的基类，用户可以继承QGraphicsItem实现自定义的图元；

GraphicsView 坐标系

Graphics View基于笛卡尔坐标系。item在场景中的位置与几何形状通过x,y坐标来表示。当使用未经变形的视图来观察场景时，场景中的一个单位等于屏幕上的一个像素。在Graphics View绘图架构中涉及到了3个坐标系，即场景坐标、视图坐标及图形项坐标。

1. 场景坐标：对应QPainter的逻辑坐标，以场景的中心为原点，X轴正方向向右，Y轴正方向向下；
   
2. 视图坐标：即窗口界面的物理坐标，单位是像素，其左上角为原点坐标，所有鼠标事件、拖拽事件最开始都使用视图坐标，为了和图元交互，需要转换坐标为场景坐标；
3. 图形项坐标：图元存在于自己的本地坐标上，通常以图元的中心为原点，图元中心也是所有坐标变换的原点，图元坐标方向是X轴正方向向右，Y轴正方向向下（同上图）。

示例

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include "math.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    QGraphicsScene scene;   // 定义一个场景，设置背景色为红色
    scene.setBackgroundBrush(Qt::red);

    QPen pen;   // 定义一个画笔，设置画笔颜色和宽度
    pen.setColor(QColor(0, 160, 230));
    pen.setWidth(10);

    QGraphicsRectItem *m_rectItem = new QGraphicsRectItem();   // 定义一个矩形图元
    m_rectItem->setRect(0, 0, 80, 80);
    m_rectItem->setPen(pen);
    m_rectItem->setBrush(QBrush(QColor(255, 0, 255)));
    m_rectItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

    QGraphicsLineItem *m_lineItem = new QGraphicsLineItem();    // 定义一个直线图元
    m_lineItem->setLine(QLineF(0, 0, 100, 100));
    m_lineItem->setPen(pen);
    m_lineItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

    QGraphicsPathItem *m_pathItem = new QGraphicsPathItem();    // 定义一个路径图元
    QPainterPath path;
    path.moveTo(90, 50);
    for (int i = 1; i < 5; ++i) {
        path.lineTo(50 + 40 * cos(0.8 * i * M_PI), 50 + 40 * sin(0.8 * i * M_PI));
    }
    path.closeSubpath();
    m_pathItem->setPath(path);
    m_pathItem->setPen(pen);
    m_pathItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

    QGraphicsPolygonItem *m_polygonItem = new QGraphicsPolygonItem();   // 定义一个多边形图元
    QPolygonF polygon;
    polygon << QPointF(-100.0, -150.0) << QPointF(-120.0, 150.0)
            << QPointF(320.0, 160.0) << QPointF(220.0, -140.0);
    m_polygonItem->setPolygon(polygon);
    m_polygonItem->setPen(pen);
    m_polygonItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

    scene.addItem(m_rectItem);      // 把矩形图元添加到场景
    scene.addItem(m_lineItem);      // 把直线图元添加到场景
    scene.addItem(m_pathItem);      // 把路径图元添加到场景
    scene.addItem(m_polygonItem);   // 把多边形图元添加到场景

    QGraphicsView view(&scene); // 定义一个视图，并把场景添加到视图
    view.resize(1024, 768);
    view.show();

    return a.exec();
}

更多请参考

• Qt之QGraphicsView进阶篇
• Qt之QGraphicsView实战篇