QPixmap图像处理详解

文章目录

[一、QPixmap 图像加载和保存](#一、QPixmap 图像加载和保存)
- [1.1 QPixmap加载图像](#1.1 QPixmap加载图像)
- [1.2 QPixmap保存图像](#1.2 QPixmap保存图像)
- [1.3 QPixmap 图像加载和保存的实例](#1.3 QPixmap 图像加载和保存的实例)
二、QPixmap绘制图像
- [2.1 在窗口上绘制](#2.1 在窗口上绘制)
- [2.2 QPixmap缩放绘制](#2.2 QPixmap缩放绘制)
- [2.3 QPixmap旋转绘制](#2.3 QPixmap旋转绘制)
- [2.4 QPixmap 绘制图像的实例](#2.4 QPixmap 绘制图像的实例)
- [2.4 透明度和遮罩](#2.4 透明度和遮罩)
三、图像转换
- [3.1 QImage转QPixmap](#3.1 QImage转QPixmap)
- [3.2 QPixmap转QImage](#3.2 QPixmap转QImage)
- [3.3 像素级别操作](#3.3 像素级别操作)
- [3.4 绘制图标](#3.4 绘制图标)
- [3.5 缓存图像](#3.5 缓存图像)
四、QImage和QPixmap的区别
- [1. 数据结构和用途](#1. 数据结构和用途)
- [2. 适用场景](#2. 适用场景)
- 3.性能和优化

QPixmap 是Qt中用于处理图像的类，它是基于屏幕的图像表示方式，可以用于在Qt应用程序中显示图像、图标和背景。以下是关于 QPixmap的一些主要知识点：

一、QPixmap 图像加载和保存

1.1 QPixmap加载图像

你可以使用 QPixmap 的构造函数或者 load() 函数来加载图像。构造函数可以直接传递图像文件的路径，load() 函数则需要在加载前设置文件路径。

cpp 复制代码

QPixmap pixmap("path/to/image.png"); // 使用构造函数加载图像
// 或者
QPixmap pixmap;
pixmap.load("path/to/image.png"); // 使用load()函数加载图像

1.2 QPixmap保存图像

你可以使用 save() 函数将 QPixmap 对象保存为图像文件。你需要指定保存的文件名以及图像格式（如 PNG、JPEG 等）。

cpp 复制代码

pixmap.save("output/path/image.png"); // 保存为PNG格式
// 或者
pixmap.save("output/path/image.jpg", "JPEG"); // 保存为JPEG格式

1.3 QPixmap 图像加载和保存的实例

以下是一个简单的实例，演示了如何使用 QPixmap 加载图像并将其保存为不同的格式。

cpp 复制代码

#include <QPixmap>
#include <QDebug>

int main() {
    // 加载图像
    QPixmap pixmap("path/to/image.png");
    
    // 检查图像是否成功加载
    if (pixmap.isNull()) {
        qDebug() << "Failed to load image.";
        return 1;
    }

    // 保存图像为不同格式
    if (pixmap.save("path/to/output.png")) {
        qDebug() << "Image saved as PNG.";
    } else {
        qDebug() << "Failed to save image as PNG.";
    }

    if (pixmap.save("path/to/output.jpg", "JPEG")) {
        qDebug() << "Image saved as JPEG.";
    } else {
        qDebug() << "Failed to save image as JPEG.";
    }

    if (pixmap.save("path/to/output.bmp", "BMP")) {
        qDebug() << "Image saved as BMP.";
    } else {
        qDebug() << "Failed to save image as BMP.";
    }

    return 0;
}

在这个例子中，首先加载了一个图像文件（假设路径为 "path/to/image.png"），然后将其保存为不同格式的文件。请替换实际的文件路径和保存目标文件的格式。

二、QPixmap绘制图像

2.1 在窗口上绘制

你可以使用 QPainter 类将 QPixmap 对象绘制到窗口、控件等上。QPainter 提供了丰富的绘制函数，可以用于绘制线条、矩形、圆形等，也可以用于绘制图像。

cpp 复制代码

QPainter painter(this); // 在窗口上绘制
painter.drawPixmap(10, 10, pixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制图像

2.2 QPixmap缩放绘制

你可以使用 scaled() 函数对 QPixmap 进行缩放，然后将缩放后的图像绘制到窗口上。

cpp 复制代码

QPixmap scaledPixmap = pixmap.scaled(50, 50); // 缩放为50x50大小
painter.drawPixmap(10, 10, scaledPixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制缩放后的图像

2.3 QPixmap旋转绘制

你可以使用 QTransform 类对 QPixmap 进行旋转，然后将旋转后的图像绘制到窗口上。

cpp 复制代码

QTransform transform;
transform.rotate(90); // 旋转90度
QPixmap rotatedPixmap = pixmap.transformed(transform);
painter.drawPixmap(10, 10, rotatedPixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制旋转后的图像

2.4 QPixmap 绘制图像的实例

以下是一个简单的实例，演示了如何使用 QPixmap 在窗口上绘制图像，并且进行缩放和旋转操作。

cpp 复制代码

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QPixmap>
#include <QPainter>

class MyWidget : public QMainWindow {
public:
    void paintEvent(QPaintEvent *) override {
        QPixmap pixmap("path/to/image.png");

        QPainter painter(this);
        painter.drawPixmap(10, 10, pixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制原始图像

        QPixmap scaledPixmap = pixmap.scaled(50, 50); // 缩放为50x50大小
        painter.drawPixmap(70, 10, scaledPixmap); // 在坐标(70, 10)处绘制缩放后的图像

        QTransform transform;
        transform.rotate(90); // 旋转90度
        QPixmap rotatedPixmap = pixmap.transformed(transform);
        painter.drawPixmap(130, 10, rotatedPixmap); // 在坐标(130, 10)处绘制旋转后的图像
    }
};

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

在这个例子中，MyWidget 是一个继承自 QMainWindow 的自定义窗口类。在 paintEvent 函数中，首先加载了一个图像文件（假设路径为 "path/to/image.png"），然后在窗口的不同位置绘制了原始图像、缩放后的图像和旋转后的图像。请替换实际的文件路径。

2.4 透明度和遮罩

在Qt中，QPixmap 类提供了处理图像的功能。你可以使用 QPixmap 实现图像的透明度和遮罩效果。

透明度设置：

透明度表示图像的不透明度程度，可以通过 setOpacity() 方法设置。透明度的值范围是从0.0（完全透明）到1.0（完全不透明）。

cpp 复制代码

QPixmap pixmap("image.png");
pixmap.setOpacity(0.5); // 设置透明度为50%

遮罩设置：

遮罩是一张单色图像，用于指定原始图像的哪些部分是透明的。你可以使用 setMask() 方法将遮罩应用到 QPixmap 上。

cpp 复制代码

QPixmap originalPixmap("image.png");
QPixmap maskPixmap("mask.png");
originalPixmap.setMask(maskPixmap.mask());

在这里，maskPixmap 是一个单色图像，它的白色部分表示原始图像可见的部分，黑色部分表示透明的部分。setMask() 方法会将遮罩应用到 originalPixmap 上，使得只有遮罩中白色部分的区域会显示，其他部分将变为透明。

示例代码：

以下是一个简单的实例，演示如何使用 QPixmap 设置图像透明度和遮罩效果：

cpp 复制代码

#include <QApplication>
#include <QLabel>

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

    // 创建原始图像
    QPixmap originalPixmap("image.png");

    // 设置透明度为50%
    originalPixmap.setOpacity(0.5);

    // 创建遮罩图像
    QPixmap maskPixmap("mask.png");

    // 应用遮罩效果
    originalPixmap.setMask(maskPixmap.mask());

    // 显示图像
    QLabel label;
    label.setPixmap(originalPixmap);
    label.show();

    return app.exec();
}

在这个示例中，image.png 是原始图像，mask.png 是遮罩图像。程序会将原始图像的透明度设置为50%，并且应用遮罩效果，只有遮罩图像中白色部分的区域会显示。

三、图像转换

你可以使用 QPixmap::toImage() 将 QPixmap 转换为 QImage 对象，从而在QImage的基础上进行图像处理操作。

3.1 QImage转QPixmap

你可以使用 QPixmap 的构造函数将 QImage 对象转换为 QPixmap。

cpp 复制代码

QImage image("path/to/image.png");
QPixmap pixmap = QPixmap::fromImage(image);

3.2 QPixmap转QImage

你可以使用 toImage() 函数将 QPixmap 转换为 QImage。

cpp 复制代码

QImage image = pixmap.toImage();

QPixmap 图像转换的实例
以下是一个简单的实例，演示了如何使用 QPixmap 进行图像转换，包括从 QImage 转换为 QPixmap，以及从文件加载并转换为 QImage 和 QPixmap。

cpp 复制代码

#include <QImage>
#include <QPixmap>
#include <QDebug>

int main() {
    // 从文件加载图像并转换为 QPixmap
    QPixmap pixmap("path/to/image.png");
    
    // 从 QImage 转换为 QPixmap
    QImage image("path/to/image.png");
    QPixmap convertedPixmap = QPixmap::fromImage(image);
    
    // 从 QPixmap 转换为 QImage
    QImage convertedImage = pixmap.toImage();

    // 检查转换是否成功
    if (!pixmap.isNull() && !convertedPixmap.isNull() && !convertedImage.isNull()) {
        qDebug() << "Image conversion successful.";
    } else {
        qDebug() << "Image conversion failed.";
        return 1;
    }

    return 0;
}

在这个例子中，首先从文件加载了一个图像（假设路径为 "path/to/image.png"），然后将其转换为 QPixmap 对象。接着，将该图像转换为 QImage，再将 QPixmap 转换为 QImage。在转换过程中，使用了相关的转换函数。请替换实际的文件路径。

3.3 像素级别操作

你可以使用 setPixel() 和 pixel() 函数来直接操作 QPixmap 中的像素。

3.4 绘制图标

在Qt中，QPixmap 类提供了丰富的绘图功能，包括绘制图标、图形、文本等。下面是关于如何使用 QPixmap 绘制图标的详细说明和示例。

绘制图标的函数：

QPixmap::drawPixmap()：

这个函数可以将一个 QPixmap 绘制到另一个 QPixmap 上，也可以绘制到 QPainter 对象上。它的参数包括目标绘图对象、目标位置、源绘图对象、源位置和大小。
cpp 复制代码
```
void QPixmap::drawPixmap(int x, int y, const QPixmap & pixmap, int sx, int sy, int sw, int sh);
```

示例代码：

下面是一个示例，演示如何使用 QPixmap 绘制图标，并显示在窗口中：

cpp 复制代码

#include <QApplication>
#include <QPixmap>
#include <QLabel>
#include <QPainter>

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

    // 创建一个空的QPixmap作为绘制目标
    QPixmap pixmap(100, 100);
    pixmap.fill(Qt::white); // 填充白色背景

    // 在pixmap上绘制图标
    QPainter painter(&pixmap);
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 反锯齿
    painter.setRenderHint(QPainter::SmoothPixmapTransform); // 平滑变换

    // 绘制一个蓝色的圆形图标
    painter.setBrush(Qt::blue);
    painter.drawEllipse(10, 10, 80, 80);

    // 将绘制好的图标显示在窗口中
    QLabel label;
    label.setPixmap(pixmap);
    label.show();

    return app.exec();
}

在这个示例中，我们创建了一个100x100的空 QPixmap，并使用 QPainter 绘制了一个蓝色的圆形图标。最后，将绘制好的图标显示在一个窗口中。你可以根据需要调整图标的大小、形状和颜色。

3.5 缓存图像

QPixmap 可以用作缓存图像，以提高渲染性能。通常，在绘制大量图形元素或者需要频繁重绘的场景下，使用 QPixmap 缓存已经绘制的图像，可以避免不必要的重绘操作，提高应用程序的渲染性能。

以下是一个简单的示例，演示了如何使用 QPixmap 进行缓存，以减少渲染开销。在这个示例中，我们绘制了一个简单的图形，然后将它缓存到 QPixmap 中，之后只需绘制 QPixmap，而不是重新绘制图形，从而提高了性能。

cpp 复制代码

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QPixmap>
#include <QTimer>

class CustomWidget : public QWidget {
public:
    CustomWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent) {
        // 创建一个空的QPixmap对象
        cachedPixmap = QPixmap(size());
        cachedPixmap.fill(Qt::white);  // 用白色填充

        // 使用定时器触发重绘
        QTimer *timer = new QTimer(this);
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, QOverload<>::of(&QWidget::update));
        timer->start(1000);  // 每秒触发一次重绘
    }

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QPainter painter(this);
        // 使用缓存的QPixmap进行绘制
        painter.drawPixmap(0, 0, cachedPixmap);

        // 绘制一个矩形（模拟复杂的图形绘制）
        QPainter pixmapPainter(&cachedPixmap);
        pixmapPainter.fillRect(50, 50, 100, 100, Qt::blue);  // 绘制蓝色矩形
    }

private:
    QPixmap cachedPixmap;
};

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

    CustomWidget widget;
    widget.setWindowTitle("Pixmap Caching Example");
    widget.resize(300, 300);
    widget.show();

    return app.exec();
}

在这个示例中，CustomWidget 类继承自 QWidget，并且在构造函数中创建了一个空的 QPixmap 对象 cachedPixmap，然后使用定时器触发每秒的重绘。在 paintEvent 函数中，使用 QPainter 绘制缓存的 QPixmap，并在缓存的 QPixmap 上绘制了一个蓝色矩形。因为定时器每秒触发一次重绘，但实际上只有矩形的部分需要重新绘制，所以使用了 QPixmap 缓存，避免了不必要的图形绘制操作，提高了性能。

这个示例演示了如何使用 QPixmap 缓存图像，从而在需要频繁绘制的情况下提高应用程序的渲染性能。

四、QImage和QPixmap的区别

1. 数据结构和用途

QImage： QImage 是一个更底层的图像类，它包含了图像的像素数据、颜色信息、以及图像的格式等。QImage 可以用于图像处理、像素级别的操作、格式转换等。QImage 是一个灵活的图像处理类，可以直接从文件、内存、设备等加载图像数据。
QPixmap： QPixmap 是一个基于设备的图像表示，它通常用于在界面上显示图像、图标、背景等。QPixmap 隐藏了图像的底层数据结构，提供了方便的界面显示接口。QPixmap 可以用于在窗口、控件等上绘制图像，以及进行界面元素的图像显示。

2. 适用场景

QImage： 适用于需要对图像进行复杂处理、像素级别的操作、格式转换等情况。如果你需要在图像上进行算法操作、图像分析、修改像素值等，通常使用 QImage 更为合适。
QPixmap： 适用于在界面上显示图像、图标、背景等情况。如果你需要在界面元素（例如窗口、按钮、标签等）上显示图像，通常使用 QPixmap 更为方便。QPixmap 是更高级、更用户友好的图像显示类。

3.性能和优化

QImage： 由于包含了详细的图像数据，QImage 的内存占用较大。在处理大量图像数据时，可能会占用较多的内存。同时，QImage 的像素级别操作可能较为耗时，特别是在大尺寸图像上。
QPixmap： QPixmap 是一个较为轻量级的图像表示，它通常会被优化以适应界面的显示需求。在绘制图像到界面上时，QPixmap 的性能较好，因为它通常会利用硬件加速等技术来提高绘制效率。

综上所述，如果你需要进行复杂的图像处理和操作，或者需要进行像素级别的操作，应该选择 QImage。如果你只需要在界面上显示图像或图标，或者需要进行界面元素的绘制，那么 QPixmap 更为适合。