Qt 2D绘图之三：绘制文字路径图像复合模式

Posted 2022-01-27 linuxandmcu

一、绘制文字

除了绘制图形以外，还可以使用QPainter::darwText()函数来绘制文字，也可以使用QPainter::setFont()设置文字所使用的字体，使用QPainter::fontInfo()函数可以获取字体的信息，它返回QFontInfo类对象。在绘制文字时会默认使用抗锯齿。

1.1 基本绘制

下面仍然在上一节的程序中进行代码演示，更改paintEvent()的内容如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)
    
      QPainter painter(this);    
      painter.drawText(100, 100,  "qter.org-yafeilinux");

这样就在(100, 100)的位置绘制了一个字符串。效果如下图所示。

1.2 控制文字的位置

我们先到QPainter的帮助文档页面，然后查看drawText()函数的重载形式，找到：

QPainter::drawText ( const QRectF & rectangle, int flags, const QString & text, QRectF * boundingRect = 0 )

• 第一个参数指定了绘制文字所在的矩形；
• 第二个参数指定了文字在矩形中的对齐方式，它由Qt::AlignmentFlag枚举类型进行定义，不同对齐方式也可以使用“|”操作符同时使用，这里还可以使用Qt::TextFlag定义的其他一些标志，比如自动换行等；
• 第三个参数就是所要绘制的文字，这里可以使用“\n”来实现换行；
• 第四个参数一般不用设置。

下面来看一个例子。为了更明显地看到文字在指定矩形中的位置，我们绘制出这个矩形。将paintEvent()函数更改如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    QPainter painter(this);
    //设置一个矩形
    QRectF rect(50, 50, 300, 200);
    //为了更直观地看到字体的位置，我们绘制出这个矩形
    painter.drawRect(rect);
    painter.setPen(QColor(Qt::red));
    //这里先让字体水平居中
    painter.drawText(rect, Qt::AlignHCenter, "yafeilinux");

现在运行程序，效果如下图所示。

可用的对齐方式如下图所示。

1.3 使用字体

为了绘制漂亮的文字，可以使用QFont类来设置文字字体。大家也可以先在帮助文档中查看该类的介绍。下面将最常用的一些设置进行演示。

将paintEvent()函数更改如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    QPainter painter(this);
    //设置一个矩形
    QRectF rect(50, 50, 300, 200);
    //为了更直观地看到字体的位置，我们绘制出这个矩形
    painter.drawRect(rect);
    painter.setPen(QColor(Qt::red));
    //这里先让字体水平居中
    painter.drawText(rect, Qt::AlignHCenter, "yafeilinux");

    //使用字体
    QFont font("宋体", 15, QFont::Bold, true);
    //设置下划线
    font.setUnderline(true);
    //设置上划线
    font.setOverline(true);
    //设置字母大小写
    font.setCapitalization(QFont::SmallCaps);
    //设置字符间的间距
    font.setLetterSpacing(QFont::AbsoluteSpacing, 10);
    //使用字体
    painter.setFont(font);
    painter.setPen(Qt::blue);
    painter.drawText(120, 80, tr("yafeilinux"));
    painter.translate(50, 50);
    painter.rotate(90);
    painter.drawText(0, 0, tr("helloqt"));

这里创建了QFont字体对象，使用的构造函数为QFont::QFont ( const QString & family,int pointSize = -1, int weight = -1, bool italic = false )，第一个参数设置字体的family属性，这里使用的字体族为宋体，可以使用QFontDatabase类来获取所支持的所有字体；第二个参数是点大小，默认大小为12；第三个参数为weight属性，这里使用了粗体；最后一个属性设置是否使用斜体。然后我们又使用了其他几个函数来设置字体的格式，最后调用setFont()函数来使用该字体，并使用drawText()函数的另一种重载形式在点（120, 80）绘制了文字。后面又将坐标系统平移并旋转，然后再次绘制了文字。运行程序，效果如下图所示。

二、绘制路径

如果要绘制一个复杂的图形，那么可以使用QPainterPath类，然后使用QPainter::drawPath()来进行绘制。QPainterPath类为绘制操作提供了一个容器，可以用来创建图形并且重复使用。一个绘图路径就是由多个矩形、椭圆、线条或者曲线等组成的对象，一个路径可以是封闭的，例如矩形和椭圆；也可以是非封闭的，例如线条和曲线。

2.1 简单应用

下面看一个例子：添加一个椭圆和一根线在图形路径里。依然在前面的项目中进行讲解。更改paintEvent()函数如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    //添加一个椭圆和一根线在图形路径里
    QPainterPath path;
    path.addEllipse(100, 100, 50, 50); //添加一个圆心为(100,100),横纵半径都为50的椭圆
    path.lineTo(200, 200); //添加一根从当前位置到(200,200)的线
    QPainter painter(this);
    painter.setPen(Qt::blue);
    painter.setBrush(Qt::red);
    painter.drawPath(path);

当创建一个QPainterPath对象后，可以使用lineTo()、arcTo()、cubicTo()和quadTo()等函数将直线或者曲线添加到路径中。运行程序，效果如下图所示。

2.2 复制图形

如果只是简单的将几个图形拼接在一起，其实完全没有必要用路径，之所以要引入路径，就是因为它的一个非常有用的功能：复制图形路径。更改paintEvent()函数如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    //添加一个椭圆和一根线在路径里
    QPainterPath path;
    path.addEllipse(100, 100, 50, 50); //添加一个圆心为(100,100),横纵半径都为50的椭圆
    path.lineTo(200, 200); //添加一根从当前位置到(200,200)的线
    QPainter painter(this);
    painter.setPen(Qt::blue);
    painter.setBrush(Qt::red);
    painter.drawPath(path);

    //复制图形路径
    QPainterPath path2;
    path2.addPath(path);
    path2.translate(100,0);
    painter.drawPath(path2);

现在运行程序，效果如下图所示。

可以看到，对于已经绘制好的路径，可以非常简单地进行重复绘制。

2.3 绘制图形时的当前位置

我们先来看一个例子，将paintEvent()函数更改如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    QPainterPath path;
    path.lineTo(100, 100);
    path.lineTo(200, 100);
    QPainter painter(this);
    painter.drawPath(path);

程序运行效果如下图所示。

可以看到，创建路径后，默认是从(0, 0)点开始绘制的，当绘制完第一条直线后当前位置是(100, 100)点，从这里开始绘制第二条直线。绘制完第二条直线后，当前位置是(200, 100)。

我们也可以使用moveTo()函数来改变当前点的位置。例如将paintEvent()函数更改如下：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    QPainterPath path;
    path.addRect(50, 50, 40, 40);

    //移动到(100, 100)点
    path.moveTo(100, 100);

    path.lineTo(200, 200);
    QPainter painter(this);
    painter.drawPath(path);

这样当绘制完矩形以后，就会移动到(100, 100)点进行后面的绘制。程序运行效果如下图所示

三、绘制图片

Qt提供了四个类来处理图像数据：QImage、QPixmap、QBitmap和QPicture，它们都是常用的绘图设备。其中QImage主要用来进行I/O处理，它对I/O处理操作进行了优化，而且可以用来直接访问和操作像素；QPixmap主要用来在屏幕上显示图像，它对在屏幕上显示图像进行了优化；QBitmap是QPixmap的子类，用来处理颜色深度为1的图像，即只能显示黑白两种颜色；QPicture用来记录并重演QPainter命令。这一节我们只讲解QPixmap。

3.1 简单绘制图片

（1）这次我们重新创建一个Qt Widgets应用，项目名称为mypixmap，在类信息页面，将基类选择为QDialog，类名使用默认的Dialog即可。

（2）然后在源码目录中复制一张图片，比如这里是一张logo.png图片，如下图所示。

（3）在dialog.h文件中添加重绘事件处理函数的声明：

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *);

（4）到dialog.cpp文件中先添加头文件包含#include <QPainter>，然后添加函数的定义：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)

    QPainter painter(this);
    QPixmap pix;
    pix.load("../mypixmap/logo.png");
    painter.drawPixmap(0, 0, 80, 100, pix);

这里使用了相对路径，因为Qt Creator默认是使用影子构建，即编译生成的文件在build-mypixmap-Desktop_Qt_5_8_0_MinGW_32bit-Debug这样的目录里面，而这个目录就是当前目录，所以源码目录就是其上级目录了。大家可以根据自己的实际情况来更改路径，也可以使用绝对路径，不过最好使用资源文件来存放图片。drawPixmap()函数在给定的矩形中来绘制图片，这里矩形的左上角顶点为(0, 0)点，宽80，高100，如果宽高跟图片的大小比例不同，默认会拉伸图片。运行效果如下图所示。

3.2 平移图片

QPainter类中的translate()函数实现坐标原点的改变，改变原点后，此点将会成为新的原点（0，0）。下面来看一个例子。在paintEvent()函数中继续添加如下代码：

//将（100，100）设为坐标原点
painter.translate(100, 100);
painter.drawPixmap(0, 0, 80, 100, pix);

这里将（100，100）设置为了新的坐标原点，所以下面在（0，0）点贴图，就相当于在以前的（100，100）点贴图。运行程序，效果如下图所示。

3.3 缩放图片

我们可以使用QPixmap类中的scaled()函数来实现图片的放大和缩小。在paintEvent()函数中继续添加如下代码：

//获得以前图片的宽和高
qreal width = pix.width();
qreal height = pix.height();
//将图片的宽和高都缩小，并且在给定的矩形内保持宽高的比值不变
pix = pix.scaled(width, height,Qt::KeepAspectRatio);
painter.drawPixmap(90, 90, pix);

其中参数Qt::KeepAspectRatio，是图片缩放的方式。可以将鼠标指针放到该代码上，按下F1键查看其帮助了，如下图所示。

这里有三个值，只看其示例图片就可大致明白，Qt::IgnoreAspectRatio是不保持图片的宽高比；Qt::KeepAspectRatio是在给定的矩形中保持宽高比；最后一个也是保持宽高比，但可能超出给定的矩形。这里给定的矩形是由我们显示图片时给定的参数决定的，例如painter.drawPixmap(0,0,100,100,pix);就是在以（0，0）点为起始点的宽和高都是100的矩形中。运行程序效果如下图所示。

3.4 旋转图片

旋转使用的是QPainter类的rotate()函数，它默认是以原点为中心进行旋转的。如果要改变旋转的中心，可以使用前面讲到的translate()函数完成。在paintEvent()函数中继续添加如下代码：

//让图片的中心作为旋转的中心
painter.translate(40, 50);
painter.rotate(90); //顺时针旋转90度
painter.translate(-40,-50); //使原点复原
painter.drawPixmap(100, 100, 80, 100, pix);

这里必须先改变旋转中心，然后再旋转，然后再将原点复原，才能达到想要的效果。运行程序，如下图所示。

3.5 扭曲图片

实现图片的扭曲，是使用的QPainter类的shear(qreal sh，qreal sv)函数完成的。它有两个参数，前面的参数实现横向变形，后面的参数实现纵向变形。当它们的值为0时，表示不扭曲。在paintEvent()中继续添加如下代码：

painter.shear(0.5, 0); //横向扭曲
painter.drawPixmap(100, 0, 80, 100, pix);

运行效果如下图所示。

四、复合模式

QPainter提供了复合模式（Composition Modes）来定义如何完成数字图像的复合，即如何将源图像的像素和目标图像的像素进行合并。QPainter提供的常用复合模式及其效果如下图所示。 其中普通的类型是SoiirceOver(通常被称为alpha混合），就是正在绘制的源像素混合在已经绘制的目标像素上，源像素的alpha分量定义了它的透明度，这样源图像就会以透明效果在目标图像上进行显示。当设置了复合模式，它就会应用到所有的绘图操作中，例如画笔、画刷、渐变和pixmap/image绘制等。

实例：

void Widget::paintEvent(QPaintEvent *event)

    QPainter painter;
    QImage image(400, 300, QImage::Format_ARGB32_Premultiplied);
    painter.begin(&image);
    painter.setBrush(Qt::green);
    painter.drawRect(100, 50, 200, 200);
    painter.setBrush(QColor(0, 0, 255, 150));
    painter.drawRect(50, 0, 100, 100);
    painter.setCompositionMode(QPainter::CompositionMode_SourceIn);
    painter.drawRect(250, 0, 100, 100);
    painter.setCompositionMode(QPainter::CompositionMode_DestinationOver);
    painter.drawRect(50, 200, 100, 100);
    painter.setCompositionMode(QPainter::CompositionMode_Xor);
    painter.drawRect(250, 200, 100, 100);
    painter.end();
    painter.begin(this);
    painter.drawImage(0, 0, image);

这里先在Qlmage上绘制了一个矩形，然后又在这个矩形的4个角分别绘制了4个小矩形，每个小矩形都使用了不同的复合模式，并且使用了半透明的颜色进行填充。 第一个小矩形没有明确指定复合模式，它默认使用的是SourceOver模式。运行效果如下图所示。

参考：

第13篇 Qt5之2D绘图（三）绘制文字

第14篇 Qt5之2D绘图（四）绘制路径

66 2D绘图（绘制文字、路径、图像、模式）