Windows高DPI系列控件 - 柱状图

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Windows高DPI系列控件 - 柱状图相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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原文链接：Windows高DPI系列控件(二) - 柱状图

一、QCP

QCP全称QCustomPlot，是一个基于Qt的图表库，同时支持Qt4和Qt5，使用起来还是很方便的，不管是编译成dll还是直接嵌入到我们自己的程序都是极其容易，毕竟只有两个文件。之前写过几篇简单的关于QCP的文章，从使用的角度分析了QCP的一些简单用法，包括：QCustomplot使用分享(一) 能做什么事、QCustomplot使用分享(二) 源码解读、QCustomplot使用分享(三) 图、QCustomplot使用分享(四) QCPAbstractItem、QCustomplot使用分享(五) 布局、QCustomplot使用分享(六) 坐标轴和网格线和QCustomplot使用分享(七) 层(完结)，感兴趣的同学可以抽时间阅读一遍。高DPI系列控件大多数也都是基于QCP库进行的定制，首先是对QCP的包装，其次其次也对QCP源码进行了高DPI适配，主要还是针对我自己的DPI框架进行适配。

此高DPI适配框架，在DPI为96整数倍下是非常完美的，无失真情况，其他非整数比缩放情况下会有一些小瑕疵，比如非整数缩放比下图片进行过拉伸，某些拉伸会导致失真的图片会发生模糊的情况；其次当缩放比不是0.5的整数倍时，字号放大有可能不是按比例的，会导致界面字体不协调，但是字体不会发虚。对于大多数用户来说，目前的高DPI框架都是可以满足的，比如我个人的显示就是一个1080P显示器和一个4K显示器，两个显示器的缩放比分别是100%和200%，没有任何失真的情况。

上一篇文章Windos高DPI系列控件(一) - 饼图中讲过怎么在高DPI显示器下绘制饼图，并且坐到没有任何的失真，毕竟都是自己绘制的。饼图控件是很早以前就完成的功能，这一篇文章主要是对他进行了高DPI的适配，让饼图控件在我的4K显示器上也可以很友好的展示，并且可以在两个显示器直接无缝切换。

本篇文章是继Windos高DPI系列控件(一) - 饼图文章后的第二篇关于高DPI控件的实例，包括后续会定制的一些列高DPI控件，大多数基于QCP来实现。文章前面也说过，QCP是一个非常强大的绘图库，比较遗憾的就是没有饼图这个控件，上一篇Windos高DPI系列控件(一) - 饼图控件是我参考QCP的代码自己实现的绘制，效率也是杠杠滴，除此之外QCP也是非常容易扩展的，比如可以自己添加新的层，去绘制一些自己需要的东西，多说一句QCP2.0版本区别于1.0版本又一个很大的优势就是多层绘制的，这样效率比较高，并且您也可以指定某个层进行单独刷新，本篇文章讲到的柱状图上的tooltips提示实现方式就是新增了一个tooltips绘制层，这样实现的好处就是跟现有框架的其他层代码是解耦的，比如后期您不要这个层了，可以直接删掉，或者隐藏都是可以的，这样对整个代码运行效率几乎没有任何损失。

二、效果展示

如下图所示，柱状图和折线图适配高DPI后展示效果。

左右两侧的显示物理尺寸一致，也就是视觉上大小一样大，不同的是左侧是1080P显示器，右侧是4K显示器

因为是视频录制原因，可能会有视觉误差，实际看的话，左右两个窗体给人的视觉感受大小是一样的。

技术图片

《来回切换显示器》


技术图片

《柱状图》

三、高DPI适配

1、自定义柱状图

QCP库中的柱状图支持多种模式，上一小节中的效果图是普通的柱状图展示效果，除此之外QCP中的柱状图可以做到多组同时展示，并且两组柱状图之间可以堆叠，由于适配需要花更多的实际，因此更多复杂的展示效果会在后续的文章中会陆续提供。

如《柱状图》展示图中的效果，我们定制了柱状图一个新的柱状图类，主要是基于该类我们支持了展示tooltips效果，下面主要介绍下比较重要的几个实现点

tips实现

文章开头也提到过，QCP2.0是多层绘制的，这样可以提高绘制效率，并且提升更强的扩展能力，如QCustomplot使用分享(七) 层(完结)这篇文章所分析的那样。本篇文章中的提示框就是继承可绘制对象QCPLayerable，界面上几乎所有的绘制元素包括布局元素都是继承自这个类，该类有一个draw函数，实现该接口就可以实现我们自己想要绘制的东西，界面绘制时，绘制区域取决于自己所在的布局区域。

#ifndef CHARTTIP_H
#define CHARTTIP_H

#include "qcp/QCustomplot.h"

class CBaseToolTip : public  QCPLayerable
{
	Q_OBJECT

public:
	CBaseToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CBaseToolTip();

public:
	QString LayerName() const;
	void SetVisible(bool visible);//éè??2?ê?·?????

	void SetTipLabel(const QVector<QString> & labels);
	void SetTopLeft(const QPoint & pos);

protected:
	virtual void applyDefaultAntialiasingHint(QCPPainter * painter) const override{};
	virtual void draw(QCPPainter * painter) override;

	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) = 0;

protected:
	QPoint m_AnchorPos;
	QVector<QString> m_Labels;

private:

};

class CSideToolTip : public  CBaseToolTip
{
public:
	CSideToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CSideToolTip(){}

protected:
	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) override;
};

class CTopToolTip : public  CBaseToolTip
{
public:
	CTopToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CTopToolTip(){}

protected:
	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) override;

private:
	int radius = 3;
	int height = 46;
	int width = 125;
};

#endif // CHARTTIP_H

上述头文件中，包括三个类，其中CBaseToolTip是tip提示的基类，他负责完成了tip对象的一些公有属性，比如构造该绘制对象时自动创建tip绘制层，并把层加到QCP窗口对象上；除此之外还可以指定绘制的位置等。

本篇文章中的tip是CSideToolTip类来实现的，下面是该类具体的绘制逻辑，仔细一看下面的diamante，发现这里又出现了我们熟悉的XXX_SCALE_NUMBER宏，不错这个宏就是用来实现高DPI逻辑的，比如下面绘制矩形框的逻辑，矩形的长和宽都被我们用QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER宏给包裹起来，这样绘制时绘制的矩形大小就是我们需要的大小。

#define QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(a) (a) * painter->dpi_scale

这里简单说下这个宏的作用，QCPPainter源码本身是没有dpi_scale这个变量的，为了更好的适配高DPI显示器，这个变量是我自己加上的，表示当前绘制painter需要缩放的比例，比如我们绘制tip矩形区域时，就需要对长和宽进行必要的缩放。

除过QCPPainter我添加了dpi_scale缩放系数成员变量以外，QCPLayerable基类我也添加了该成员变量，并且在合适的实际都会进行变量更新，后续我会专门写一篇关于QCP适配高DPI的文章，专门讲解针对高DPI适配我都做了哪些工作。

void CSideToolTip::DrawTip(QCPPainter * painter)
{
	//绘制圆圈
	painter->setPen(Qt::transparent);
	// 	painter->setBrush(QColor(255, 204, 51, 80));
	// 	painter->drawEllipse(m_AnchorPos, 5, 5);
	painter->setBrush(QColor(255, 181, 26));
	painter->drawEllipse(m_AnchorPos, int(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(3)), int(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(3)));

	//绘制矩形 135 * 65
	QRect rect(0, 0, QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(100), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(30));
	rect.moveBottomRight(m_AnchorPos - QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), 0));

	if (rect.left() < mParentPlot->axisRect()->outerRect().left())
	{
		rect.moveBottomLeft(m_AnchorPos + QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), 0));
	}

	painter->setPen(QColor(255, 204, 51));
	painter->setBrush(QColor(0, 0, 0, 255 * 0.7));
	painter->drawRect(rect);

	//绘制矩形框文字
	QFont font(QStringLiteral("微软雅黑"));
	font.setPixelSize(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(10));
	painter->setFont(font);

	painter->drawText(QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(13)) 
		+ rect.topLeft(), QStringLiteral("两融余额：%1").arg(m_Labels[0]));
	painter->drawText(QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(25)) 
		+ rect.topLeft(), QStringLiteral("上证指数：%1").arg(m_Labels[1]));
}

2、新的柱状图

新的柱状图被我命名为CTooltipBars，该类没有什么比较牛逼的实现，代码量也不大，其中有一个比较重要的接口OnCheckHover和一个关键信号HoverIndex；

#ifndef TIPBAR_H
#define TIPBAR_H

#include "../rluilib/dpi_macro.h"

#include "qcp/QCustomplot.h"

class QMouseEvent;
class CTooltipBars : public QCPBars
{
	Q_OBJECT

signals :
	void HoverIndex(double index);

public:
	CTooltipBars(float scale, QCPAxis * keyAxis, QCPAxis * valueAxis);
	~CTooltipBars();

public:
	void SetValueVisible(bool visible);

public slots:
	void OnCheckHover(QMouseEvent * pos);

protected:
	virtual void draw(QCPPainter * painter) override;

private:
	bool m_bValueVisible = false;
	int m_iLabelHeight = 0;
};

#endif // TIPBAR_H

OnCheckHover：hover行为检测接口，当我们移动鼠标时，该接口会重复被触发去检测是否hover到了某个柱子上，如果hover成功那么就会触发HoverIndex信号，参数表示hover的柱子序号。

检测鼠标hover事件的代码如下图所示，整个代码的核心思想就是获取所有可见的柱子数据，然后循环去判断鼠标当前的坐标是否在哪个柱子的区域内，并触发HoverIndex信号，参数为-1时表示没有hover到任何柱子，那么此时可能需要隐藏已经展示的tip提示。

void CTooltipBars::OnCheckHover(QMouseEvent * event)
{
	QCPBarsDataContainer::const_iterator visibleBegin, visibleEnd;
	getVisibleDataBounds(visibleBegin, visibleEnd);

	QList<QCPDataRange> selectedSegments, unselectedSegments, allSegments;
	getDataSegments(selectedSegments, unselectedSegments);
	allSegments << unselectedSegments << selectedSegments;

	double success = -1;

	for (int i = 0; i < allSegments.size(); ++i)
	{
		bool isSelectedSegment = i >= unselectedSegments.size();
		QCPBarsDataContainer::const_iterator begin = visibleBegin;
		QCPBarsDataContainer::const_iterator end = visibleEnd;
		mDataContainer->limitIteratorsToDataRange(begin, end, allSegments.at(i));
		if (begin == end)
		{
			continue;
		}

		for (QCPBarsDataContainer::const_iterator it = begin; it != end; ++it)
		{
			QRectF rect = getBarRect(it->key, it->value);
			rect = rect.adjusted(0, -m_iLabelHeight, 0, 0);
			bool contain = rect.contains(event->pos());
			if (contain)
			{
				success = it->key;
				break;
			}
		}
		if (success != -1)
		{
			break;
		}
	}

	if (mParentPlot->axisRect()->rect().contains(event->pos()) == false)
	{
		success = -1;
	}

	emit HoverIndex(success);
}

HoverIndex：柱状图hover时触发信号，表示鼠标在参数指定的柱子内

3、测试代码

如下代码是效果图中的测试代码，我们构造了一个CBarChart对象，然后添加了一些简单的额测试数据，用起来是不是很爽呢！

QWidget * CreateBar(float scale)
{
	CBarChart * barChart = new CBarChart(scale);
	BarDataList datas;
	datas.push_back({ 1585816691, 200, });
	datas.push_back({ 1588408691, 150, });
	datas.push_back({ 1591087091, 220, });
	datas.push_back({ 1593679092, 100, });
	barChart->SetDatas(datas);
	barChart->SetYRange(QCPRange(0, 250), 5);
	return barChart;

    QStringLiteral("柱状图"));
}

CBarChart类是一个对外的柱状图使用类，主要是把支持tip的柱状图、tip类和legend类进行了组装，这里就不在详细讲解了，该类的成员变量如下代码所示，其中还有一些辅助性的成员，比如说折线图QCPGraph类，QCP唯一窗口类QCustomPlot，该类也是我们绘制图表时不可或缺的对象，所以的绘制调用逻辑都是从该窗口的paintEvent函数开始出发的，并且该类做了各种绘制优化操作，并且支持3种绘制方式，感兴趣的同学可以搜索下QCPAbstractPaintBuffer这个类，这个是绘制buffer基类，其他绘制的实现都是基于该类实现。

struct BarChartPrivate
{
	QVector<double> m_TickKey;
	QVector<QString> m_TickNames;
	QLabel * m_pBarLabel = nullptr;
	QLabel * m_pGraphLabel = nullptr;
	CLegendWidget * m_pLegend = nullptr;
	CBaseToolTip * m_pToolTip = nullptr;
	QCPGraph * m_pGraph = nullptr;
	QList<CTooltipBars *> m_pBars;
	QSharedPointer<QCPAxisTickerText> m_pXAxisTicker;
	QCustomPlot * m_pWidget = nullptr;
	QCPMarginGroup * m_pMarginGroup = nullptr;
};

四、相关文章

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  2. Qt之高DPI显示器(二) - 自适配解决方案分析
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  8. QCustomplot使用分享(四) QCPAbstractItem
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  10. QCustomplot使用分享(六) 坐标轴和网格线
  11. QCustomplot使用分享(七) 层(完结)
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