使用 Qt 实现自定义罗盘控件

用 Qt 编写一个简单的罗盘控件，该控件能够动态显示方向。该控件实现了一个带有北（N）和南（S）标记的圆形罗盘面盘，具有可以根据输入角度旋转的指针。

代码功能概述

该项目定义了一个 CompassWidget 类，继承自 QWidget，实现了如下功能：

绘制罗盘的背景和刻度线。
显示北（N）和南（S）方向标记。
根据输入角度旋转指针，显示指定方向。

核心代码结构

CompassWidget.h

首先，CompassWidget.h 定义了罗盘控件的接口，包括一个设置角度的方法和一个用于自定义绘制的 paintEvent 函数。

cpp 复制代码

#ifndef COMPASSWIDGET_H
#define COMPASSWIDGET_H

#include <QWidget>

class CompassWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit CompassWidget(QWidget *parent = nullptr);
    void setAngle(double newAngle); // 设置指针角度

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override; // 自定义绘制

private:
    double angle; // 以度为单位的角度，正北为0度，顺时针增加
};

#endif // COMPASSWIDGET_H

代码实现详解

初始化和设置角度

在 CompassWidget.cpp 中，我们定义了构造函数和设置角度的方法。构造函数设置了默认角度 0（指向正北），并设置控件的最小尺寸为 200x200。setAngle 方法用于更新角度，并通过 update() 触发重绘。

cpp 复制代码

#include "CompassWidget.h"
#include <QPainter>

#ifndef M_PI
#define M_PI 3.14159265358979323846
#endif

CompassWidget::CompassWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent), angle(0)
{
    setMinimumSize(200, 200);
}

void CompassWidget::setAngle(double newAngle)
{
    angle = newAngle;
    update(); // 重新绘制小部件
}

自定义绘制逻辑：paintEvent

paintEvent 是 Qt 中用于自定义绘制的事件处理函数。该函数中包含绘制罗盘的所有细节，包括背景、刻度线、方向标记和指针。

cpp 复制代码

void CompassWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 开启抗锯齿

    int side = qMin(width(), height());

    // 保持图形居中
    painter.setViewport((width() - side) / 2, (height() - side) / 2, side, side);
    painter.setWindow(-100, -100, 200, 200);

设置绘制区域 ：确保罗盘始终居中显示，使用 setViewport 和 setWindow 设置绘图区域。
绘制背景：
cpp 复制代码
```
painter.setBrush(Qt::blue);
painter.setPen(Qt::NoPen);
painter.drawEllipse(-100, -100, 200, 200);
```
使用 drawEllipse 绘制一个蓝色圆形背景作为罗盘盘面。

绘制刻度线：

cpp 复制代码

painter.setPen(QPen(Qt::white, 1));
for (int i = 0; i < 360; i += 6) {
    if (i % 30 == 0) {
        painter.drawLine(90, 0, 100, 0);
    } else {
        painter.drawLine(95, 0, 100, 0);
    }
    painter.rotate(6);
}

每隔 6 度绘制一个刻度线，每隔 30 度绘制一个较长的刻度，表示主要方向。rotate(6) 用于在绘制每条刻度后旋转坐标系。

绘制"N"和"S"标记：

cpp 复制代码

QFont font = painter.font();
font.setBold(true);
font.setPointSize(10);
painter.setFont(font);
painter.setPen(Qt::white);
painter.drawText(-5, -75, "N");
painter.drawText(-5, 85, "S");

在罗盘上部和下部分别绘制 "N" 和 "S" 以指示北和南的方向。

绘制罗盘针：

cpp 复制代码

painter.translate(0, 0);
painter.rotate(angle); // 根据角度旋转画布

painter.setBrush(Qt::black);
painter.drawEllipse(-8, -8, 16, 16); // 中心小圆

// 白色南针
painter.setPen(Qt::NoPen);
painter.setBrush(Qt::white);
QPointF southNeedle[3] = {
    QPointF(-8, 10),
    QPointF(0, 80),
    QPointF(8, 10)
};
painter.drawConvexPolygon(southNeedle, 3);

// 红色北针
painter.setBrush(Qt::red);
QPointF northNeedle[3] = {
    QPointF(-8, -10),
    QPointF(0, -80),
    QPointF(8, -10)
};
painter.drawConvexPolygon(northNeedle, 3);

旋转画布 ：使用 rotate(angle) 方法根据输入的角度旋转画布。
绘制指针：指针分为白色的南针部分和红色的北针部分，使用三角形绘制两个箭头形状的针头。

恢复坐标系：
cpp 复制代码
```
painter.resetTransform();
```
最后，重置坐标系，以确保下一次重绘时从初始状态开始。

总结

通过这段代码，我们成功创建了一个自定义罗盘控件，具备动态旋转指针的功能。此控件非常适合用于导航应用或其他需要展示方向的场景。Qt 的 QPainter 和 QWidget 的灵活性，使得我们可以轻松绘制出各种形状和动态效果，从而创建出更复杂的图形控件。