详解Qt绘图机制

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Qt框架以其强大的图形界面功能著称，其中绘图机制是构建丰富视觉效果的关键。本文将详细介绍Qt中的绘图机制，包括绘图基础、绘图设备、绘图工具及高级特性，并通过实战C++代码示例，带你领略Qt绘图的魅力。

绘图基础

Qt的绘图操作主要围绕QPainter类展开，它提供了一系列绘图功能，如绘制直线、曲线、文本、图片等。绘图通常在QWidget的paintEvent事件处理函数中进行，或者使用QPixmap、QImage等绘图设备作为后台缓冲区。

绘图设备与绘图表面

绘图设备：QPaintDevice是所有绘图设备的基类，QWidget、QPixmap、QImage等都继承自它，定义了绘图的基本属性，如宽度、高度和像素格式。
绘图表面：QPainter对象在QPaintDevice上进行实际的绘图操作。

绘图工具与操作

画笔（QPen）：定义线条的颜色、宽度、样式（如实线、虚线）等。
画刷（QBrush）：定义填充区域的颜色或纹理。
字体（QFont）：设置文本的字体样式。
绘制路径（QPainterPath）：用于绘制复杂的矢量图形，如贝塞尔曲线。

实战示例：绘制一个彩色圆形带文字的窗口

下面的示例代码演示如何在自定义的QWidget子类中使用QPainter绘制一个带有文字的彩色圆形。

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QPaintEvent>
#include <QColor>
#include <QFont>

class DrawWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT
public:
    explicit DrawWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent) {}

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QWidget::paintEvent(event);

        QPainter painter(this);
        painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 启用抗锯齿

        // 设置画笔
        QPen pen(Qt::black, 2);
        painter.setPen(pen);

        // 设置画刷
        QRadialGradient gradient(100, 100, 100);
        gradient.setColorAt(0, QColor(255, 0, 0));
        gradient.setColorAt(1, QColor(255, 255, 0));
        painter.setBrush(gradient);

        // 绘制圆形
        painter.drawEllipse(50, 50, 100, 100);

        // 设置字体并绘制文字
        QFont font("Arial", 16);
        painter.setFont(font);
        painter.drawText(70, 130, "Hello, Qt!");

        // 可以继续添加更多绘图指令...
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    DrawWidget widget;
    widget.show();
    return app.exec();
}

高级特性

渐变与图案填充：如上例所示，使用QRadialGradient实现渐变填充，还有QLinearGradient、QConicalGradient等。
图层与透明度：利用QGraphicsScene和QGraphicsView实现更复杂的图层管理和透明度控制。
图像处理与滤镜：QImage支持像素级操作，结合QPainter和QGraphicsEffect可实现图像特效处理。