Qt Graphics View - 技术栈

Graphics View框架是用来处理大量2D图形对象的，适合需要高效管理和交互的场景，比如绘图软件、地图编辑或者游戏。它和QPainter的区别在于，Graphics View提供了更高级别的对象管理，而QPainter更偏向于直接绘制。

一、核心组件

‌**QGraphicsScene（场景）**‌
- 作为图形项的容器，管理所有图元的存储、状态及事件传播‌。
- 支持背景层、图形项层和前景层的分层绘制，可通过setBackgroundBrush()和setForegroundBrush()设置背景/前景‌。
- 提供碰撞检测、图元查询（如itemAt()）及批量渲染（render()）功能‌。
‌**QGraphicsView（视图）**‌
- 用于显示场景内容，支持多视图查看同一场景，提供缩放、旋转、平移等交互操作‌。
- 可通过继承并重写mouseMoveEvent()、mousePressEvent()等实现自定义交互逻辑（如坐标追踪、点击响应）‌。
‌**QGraphicsItem（图元）**‌
- 所有图形元素的基类，支持自定义形状、事件处理（如鼠标拖拽、键盘事件）及坐标变换‌14。
- 典型应用包括可拖动的十字标记（CrossMarkItem）和可调整大小的兴趣区域（ROIRectItem）‌。

二、关键特性

‌事件处理‌
- 图元可直接响应鼠标点击、悬停、拖拽及键盘事件，事件通过场景传播至目标图元‌。
  示例：
  通过重写hoverEnterEvent()和hoverLeaveEvent()实现图元悬停缩放效果‌。
  重写 mousePressEvent(), keyPressEvent() 等实现交互。
- 使用 QGraphicsSceneContextMenuEvent 处理右键菜单。
‌性能优化‌
- 通过设置QGraphicsItem::ItemIgnoresTransformations避免不必要的变换计算‌。
‌坐标转换‌:
- 场景坐标 ↔ 视图坐标：QGraphicsView::mapToScene() 和 mapFromScene()。
- 项间坐标转换：QGraphicsItem::mapToItem() 和 mapFromItem()。
‌动画与效果‌:
- ‌动画 ‌: 使用 QPropertyAnimation 或 QGraphicsItemAnimation。
- ‌特效 ‌: 应用 QGraphicsEffect（如阴影、模糊）。
‌碰撞检测‌:
- scene->collidingItems(item) 检测碰撞项。
- QGraphicsItem::shape() 自定义碰撞形状。
‌性能优化‌:
- 启用视图缓存：view.setCacheMode(QGraphicsView::CacheBackground)。
- 使用 QGraphicsItem::ItemIgnoresTransformations 避免项随视图缩放。

三、基本用法

复制代码

// 创建场景和项
QGraphicsScene scene;
QGraphicsRectItem *rect = scene.addRect(0, 0, 100, 50);

// 创建视图并关联场景
QGraphicsView view(&scene);
view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 抗锯齿
view.show();

四、开发建议

‌模块化设计 ‌：将图元、视图逻辑分离，便于维护扩展（如独立实现CrossMarkItem和GraphView类）‌。
‌交互优化 ‌：使用QGraphicsView::setDragMode()启用拖拽模式，提升用户体验‌。
‌内存管理‌: 项通常由场景负责删除，手动删除需谨慎。
‌渲染性能 ‌: 避免过多复杂项；考虑使用 OpenGL 加速（QGraphicsView::setViewport(new QOpenGLWidget)）。
‌调试工具 ‌：利用QGraphicsScene::selectedItems()和焦点管理功能辅助调试复杂交互逻辑‌。

五、实例代码

1、基础实例：场景与视图初始化

复制代码

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    
    // 创建场景并设置范围
    QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene();
    scene->setSceneRect(0, 0, 800, 600);  // ‌:ml-citation{ref="1" data="citationList"}
    
    // 添加矩形图元
    QGraphicsRectItem *rectItem = new QGraphicsRectItem(100, 100, 200, 150);
    rectItem->setBrush(Qt::blue);
    scene->addItem(rectItem);  // ‌:ml-citation{ref="1,7" data="citationList"}
    
    // 创建视图并绑定场景
    QGraphicsView *view = new QGraphicsView(scene);
    view->setWindowTitle("Basic Example");
    view->show();
    
    return app.exec();
}

2、图元选择与坐标跟踪

‌实现功能‌：

鼠标移动时实时显示场景坐标
图元选中后支持键盘操作（删除、旋转、缩放）

‌关键代码‌：

复制代码

// 继承 QGraphicsView 实现自定义视图
class CustomView : public QGraphicsView {
protected:
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override {
        QPoint viewPos = event->pos();
        QPointF scenePos = mapToScene(viewPos);
        emit positionChanged(scenePos);  // 发送坐标信号
    }
};

// 图元选中后处理键盘事件
void MyItem::keyPressEvent(QKeyEvent *event) {
    switch (event->key()) {
        case Qt::Key_Delete:
            scene()->removeItem(this);  // 删除图元 ‌
            break;
        case Qt::Key_Space:
            setRotation(rotation() + 90);  // 旋转 90°
            break;
    }
}

3、自定义图元实例

实现功能‌：

十字标记支持鼠标拖拽
拖拽时实时更新位置信号

‌关键代码：

复制代码

// CrossMarkItem.h
class CrossMarkItem : public QGraphicsItem {
public:
    QRectF boundingRect() const override {
        return QRectF(-size_/2, -size_/2, size_, size_);
    }
    
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem*, QWidget*) override {
        painter->drawLine(-size_/2, 0, size_/2, 0);  // 水平线
        painter->drawLine(0, -size_/2, 0, size_/2);   // 垂直线
    }
    
protected:
    QVariant itemChange(GraphicsItemChange change, const QVariant &value) override {
        if (change == ItemPositionChange) 
            emit positionChanged(value.toPointF());  // 发送位置变化信号
        return QGraphicsItem::itemChange(change, value);
    }
};

4、ROI 矩形与动态更新

‌实现功能‌：

可调整大小的兴趣区域（ROI）
实时显示 ROI 的坐标和尺寸

‌设计要点‌：

继承 QGraphicsRectItem 并添加控制点
在边缘点拖拽时更新 ROI 范围

‌关键代码：

复制代码

class ROIRectItem : public QGraphicsRectItem {
public:
    void mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override {
        QPointF delta = event->pos() - event->lastPos();
        setRect(rect().adjusted(delta.x(), delta.y(), delta.x(), delta.y()));  // 动态调整矩形
    }
};