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Qt之QCustomPlot

由 微笑、不失礼 提交于 2020-02-07 15:26:54

在学完各种dll的调用方式和QAbstractItemModel之后，终于到了这一步，之前用过CustomPlot来实现简单图的绘制，但是这次我需要从头开始，理解内涵

文章目录

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1.1 QCustomPlot 2.0.1 Documentation

如果你是QCustomPlot的新手，并且你准备开始使用它，我们建议你在官网中看看先关的教程和范例。
此文档尤其适合当做参考文档，当你学会了QCustomPlot的基本可视化的语法以后，并且希望学习更多的特殊的功能和更先进的概念，可以看看 class overview 章节的看QCustomPlot库中的重要的类

1.2 Plottables 绘图板

Plottables 是用来显示 QCustomPlot 中任意的数据的类，他们都从类 QCPAbstractPlottable 中所派生出来，QCPGraph 是一个 plottable，可以显示用不同的方式，比如线型，散点型，填充型的图像。
因为绘制图像是很重要的情况， QCustomPlot 有一个为 QCPGraph plottables 工作的特殊的接口，这让我们很简单的操作他们：
一个新的图像可以通过 QCustomPlot::addGraph 来创建，然后可以通过 QCustomPlot::graph 来访问。
对于其他的 plottables，普通的 plottable 的接口是如下使用的，首先，创造各自 plottables 的实例，然后添加到 QCustomPlot 中，如下所示

QCPCurve *newCurve = new QCPCurve(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);

新创建的 plottable 的特性可以通过 newCurve 点来访问。
Plottables(包括graphs)可以通过 QCustomPlot::plottable 来检索，因为这个函数的返回值是所有plottables的纯虚基类，QCPAbsrtactPlottable，你可能希望使用 qobject)cast 来返回指向各自的绘图板(以下用绘图板来代表plottable)的子类的指针，通常来说，如果绘图板不是指定的子类的话，cast将返回zero。
所有绘图板的接口（比如如何设置数据）都指定成绘图板类型，详细的可以看子类的文档，QCPGraph，QCPCurve，QCPBars，QCPStatisticalBox，QCPColorMap，QCPFinancial。

1.3 Controlling the Axes 坐标轴的操控

QCustomPlot 有4个默认的坐标轴，分别是，xAxis(下方)，yAxis(左方)，xAxis2(上方)和yAxis2(右方)。
他们的范围是由简单的类 QCPRange 来控制的，这个类基本保持了上下轴的相同的坐标，你可以使用函数 QCPAxis::setRange 来设置范围，为了将坐标轴的缩放类型从线性缩放改为对数缩放，可以设置 QCPAxis::setScaleType 为 QCPAxis::stLogarithmic，在这种情况下，您还需要对数间隔的刻度和刻度标签，因此设置坐标轴标签从 QCPAxis::setTicker 到 QCPAxisTickerLog 实例。
每一个坐标轴可以通过函数 QCPAxis::setLabel 来设定坐标轴标签比如，“Voltage(mV)”
默认情况下，会自动的创建坐标轴，并且坐标轴标签会用智能的方式存在，细微调节的话，看 QCPAxis 文档的更多的方法，标签可以通过 QCPAxis::setTicks 来禁用，如果你仅仅希望隐藏刻度标签（数据），使用 QCPAxis::setTickLabels 需要注意的是，默认的右边和上边的左边轴一开始是隐藏刻度标签的。
坐标轴主轴到绘图窗体的距离我们叫边缘，边缘是自动计算的，需要填充左边轴和刻度线，为了改变这种情况，设置 QCPAxisRect::setAutoMargins 来排斥各自的边界，并且手动设置边界，通过 QCPAxisRect::setMargins，主要的坐标轴矩形可以通过 QCustomPlot::axisRect() 来访问，详细的关于 边界/填充/偏移(margins/paddings/offset) 的解释在 QCPAxisRect 和 QCPAxis 文档中说明

1.4 Plot Legend 绘制图例

每一个 QCustomPlot 默认情况下都有一个 QCPLegend(作为QCustomPlot::legend)，图例是一个小的布局单元，放置在绘图区域中，它列出了一个绘图板的线性或图标，还有绘图板的名称（通过QCPAbstractPlottable::setName 来设定）。绘图板可以通过函数 QCPAbstractPlottable::addToLegend 和 QCPAbstratPlottable::removeFromLegend 来添加或者移除图例。默认情况下，在往 QCustomPlot 中添加绘图板的时候，默认已经添加了图例，这个特性可以通过属性 QCustomPlot::setAutoAddPlottableToLegend 来改变。
QCPLegend 提供了一个接口来访问，添加，和移除图例的直接的方式。请看 QCPLegend::item，QCPLegend::itemWithPlottable, QCPLegend::addItem，QCPLegend::removeItem 的例子
多重图例通过布局系统来提供支持，因为 QCPLegend 是一个普通的布局单元

User Interaction 用户交互

QCustomPlot 支持通过鼠标来拖拽坐标轴的范围（QCPAxisRect::setRangeDrag），通过鼠标滚轮来缩放坐标轴的范围（QCPAxisRect::setRangeZoom）和一个完整的选择机制，可以通过数据点的位置和范围来配置。
这些可用的交互方式由 QCustomPlot::setInteractions 来控制，详细的交互方式，请看文档，数据选择的细节在专门的 Data Selection Mechanism 页面
除此之外，QCustomPlot 通常会发射下面的信号，当对象被单击或双击后，请看 QCustomPlot::plottableClick，QCustomPlot::plottableDoubleClick，和 QCustomPlot::axisClick 的例子
最后，最低级的控制 QCPLayerable 的鼠标的事件的虚函数，可以自己去创造子类，QCustomPlot 的实例调用受影响的分层

1.5 Decorations and Auxiliary Items 声明和辅助项目

除了绘图板之外，有另外一个绘制的对象是很重要的：Item(下面用项目来代替item)，所有的项目的基类是 QCPAbstractItem，项目和绘图板分开，这样的话项目就不依赖任何的坐标轴，这意味着项目可以放置在像素的绝对位置或者矩形区域的相对位置。除此之外，项目通常不直接显示数据，而是扮演着装饰，强调和描述等作用。
多个项目可以被排列成父子关系用于动态的表现行为，打个比方，你可以配置一个箭头固定在绘图的坐标上。通常这种方式用来指示绘图中重要的区域，同时箭头的尾端可以固定在一个刻度线的中上方，取决于用户把坐标轴放在什么地方，这样箭头就会拉伸和旋转，所以它总是从标签指向指定的绘图坐标，而不需要任何其他的代码。
更多的介绍，请看 QCPAbstractItem 文档，以及各个项目的标准文档，来找出如何使用他们。

1.6 Layout Elements and Layouts 布局元素和布局

QCustomPlot 使用内部的布局系统提供动态的尺寸和位置的变化，比如轴矩形，图例，颜色缩放，和其他的布局单元，他们都是基于 QCPLayoutElement 并且都将他们放置在一个 QCPLayout 的子类中进行安排，像 QCPLayoutGrid。
详细的请看 layout system

1.7 OpenGL Accelerated Ploting and Performance Improvement OpenGL加速和性能提升

QCustomPlots 有多重的OpenGL后端支持来提升OpenGL硬件加速绘制，支持所有的Qt版本，如果电脑支持OpenGL，你可以通过代码 QCUSTOMPLOT_USE_OPENGL 并且简单的调用 setOpenGl(true) 在各自的 QCustomPlot 实例中，更多的细节请看此主题的文档。
关于最大化提升绘制的效率在文档页面 Plot Performance Improvement 中提及。

1.8 Preprocessor Define Flags 预处理定义

QCustomPlot 解析一些预处理的定义，有助于debug和编译，这些定义必须定义在包含的 QCustomPlot 头文件之前，通常来说最好的方式是添加在qmake中：DEFINES += QCUSTOMPLOT_USE_OPENGL

  • QCUSTOMPLOT_USE_OPENGL：如果定义了这个，QCustomPlot 可以使用 OpenGL 来提升图像的绘制性能，看 QCustomPlot::setOpenGl
  • QCUSTOMPLOT_COMPILE_LIBRARY：当需要将QCustomPlot定义为共享库的时候需要添加此宏
  • QCUSTOMPLOT_USE_LIBRARY：在包含 QCustomPlot 的头文件的之前定义此宏，当使用 QCustomPlot 作为动态库来使用的时候
  • QCUSTOMPLOT_CHECK_DATA：如果定义了此宏，QCustomPlot 的绘图板将会在每一次的图像重绘的时候验证数据，他将会输出qDubug的输出，编码数据的。

1.9 Using QCustomPlot with special Qt flags 使用带有特殊的Qt flag的 QCustomPlot

See the page Special Qt Flags if your project uses QT_NO_CAST_FROM_ASCII, QT_NO_CAST_TO_ASCII or QT_NO_KEYWORDS.

2 介绍核心类 QCustomPlot Class

本类是本库的核心类，这是一个QWidget，可以显示一个图像还支持和用户互动
继承 QWidget

2.1 Public Types

本类中有两个枚举

  • enum LayerInsertMode：定义了层次相对另外一个层次是如何插入的
  • enum RefreshPriority：定义了在重绘后什么时候QCustomPlot的表面刷新被刷新

LayerInsertMode

枚举名称 枚举含义
limBelow 层次在其他层次下方插入
limAbove 层次在其他层次上方插入

RefreshPriority

枚举名称 枚举含义
rplmmediateRefresh 在重绘图后通过调用QWidget::repaint()函数来立刻重绘图表和窗体
rpQueuedRefresh 在重绘后通过调用QWidget::update()函数来立刻重绘图表，单对窗体的重绘进行排队。这种方式可以降低多个冗余的窗体的重绘
rpRefreshHint 使用即时刷新或者队列刷新取决于是否设置了 QCP::phImmediateRefresh 是否设置，看 setPlottingHints
rpQueuedReplot 为下一个事件循环迭代排队整个重绘工作，这种方式下，可以避免多个冗余的重绘，实际的重绘取决于 rpRefreshHint 优先级

2.2 Public Functions

QCustomPlot(QWidget *parent = 0)
QRect viewport() const
double bufferDevicePixelRatio() const
QPixmap background() const
bool backgroundScaled() const
Qt::AspectRatioMode backgroundScaledMode() const
QCPLayoutGrid* plotLayout() const
QCP::AntialiasedElements antialiasedElements() const
QCP::AntialiasedElements notAntialiasedElements() const
bool autoAddPlottableToLegend() const
const QCP::Interactions interactions() const
int selectionTolerance() const
bool noAntialiasingOnDrag() const
QCP::PlottingHints plottingHints() const
Qt::KeyboardModifier multiSelectModifier() const
QCP::SelectionRectMode selectionRectMode() const
QCPSelectionRect* selectionRect() const
bool openGl() const
void setViewport(const QRect &rect)
void setBufferDevicePixelRatio(double ratio)
void setBackground(const QPixmap &pm)
标签
QCustomPlot
坐标轴
const
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