Qt实时绘制飞行轨迹/移动轨迹实时显示/带旋转角度/平滑移动/效果一级棒/地面站软件开发/无人机管理平台

feiyangqingyun2025-11-05 16:55

一、前言说明

近期将这个模块彻底优化了下，最开始做的轨迹移动，是每次收到一个坐标点，就移动过去，这样显得很尴尬，跳跃式的前进，比如两个点之间距离很大，明显能看到直接跳过去的，虽然结果一样，但是看起来总是很不舒服，于是后面换了一种方案，那就是地图厂家提供的轨迹类，比如百度地图是BMapLib.LuShu，天地图是T.CarTrack，高德地图是marker本身的move动画，用起来都挺方便，效果也都还可以，确实是平滑移动的，而且还可以控制速度，那么问题来了，都是只能提前设置好经纬度坐标数据集合，启动后才是根据计算好的路径来运动，这个用来做轨迹回放，效果一级棒，但是实时轨迹肯定不行了，因为实时轨迹是每次都添加一个点，并不能提前知道所有点的集合，那怎办？

总归是有办法的，其实无论是BMapLib.LuShu还是T.CarTrack，都是js代码里面实现的计算两个点之间距离，然后主动生成多个点，比如两个经纬度坐标之间，线性插值法生成了几十个经纬度坐标，这些点连起来和两个点连起来的直线是一样的效果，然后开启了定时器，每次移动一个点即可，这样相当于全部的路径都均等分了，所以移动起来效果就是平滑的，既然js有这样的算法，那c++肯定也是可以的，于是先AI了一下，果真非常简单，就几行代码即可，传入两个经纬度坐标，给定需要生成多少个点，然后返回生成好的点集合，马上验证，效果又是一级棒。而且由于不依赖地图厂家的js，只需要基础的绘制线条和移动标注点，所以很容易支持所有地图厂家，根本不需要引入额外的js库。

二、效果图




三、相关代码

cpp 复制代码 
#include "frmmapgpslive.h"
#include "ui_frmmapgpslive.h"
#include "qthelper.h"
#include "webview.h"
#include "maphelper.h"
#include "maputil.h"

frmMapGpsLive::frmMapGpsLive(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmMapGpsLive)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initConfig();
    QMetaObject::invokeMethod(this, "loadMap", Qt::QueuedConnection);
}

frmMapGpsLive::~frmMapGpsLive()
{
    timer->stop();
    delete ui;
}

void frmMapGpsLive::initForm()
{
    //设置右侧固定宽度
    ui->frame->setFixedWidth(AppData::RightWidth - 50);

    //实例化浏览器控件并加入到布局
    mapObj = NULL;
    webView = new WebView(this);
    webView->setLayout(ui->gridLayout, "frmMapGpsLive");
    connect(webView, SIGNAL(loadSuccess()), this, SLOT(loadData()));

    //启动定时器模拟/每次取出一个数据作为轨迹发过去
    timer = new QTimer(this);
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(moveDevice()));
}

void frmMapGpsLive::initConfig()
{
    MapHelper::loadMapCore(ui->cboxMapCore, AppConfig::GpsLiveCore);
    connect(ui->cboxMapCore, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxMapCore, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxMapLocal->setCurrentIndex(AppConfig::GpsLiveLocal ? 1 : 0);
    connect(ui->cboxMapLocal, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxMapLocal, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxMapType->setCurrentIndex(AppConfig::GpsLiveType);
    connect(ui->cboxMapType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxMapType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxSmooth->setCurrentIndex(AppConfig::GpsLiveSmooth ? 1 : 0);
    connect(ui->cboxSmooth, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxSmooth, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));
}

void frmMapGpsLive::saveConfig()
{
    AppConfig::GpsLiveCore = ui->cboxMapCore->itemData(ui->cboxMapCore->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::GpsLiveLocal = (ui->cboxMapLocal->currentIndex() == 1);
    AppConfig::GpsLiveType = ui->cboxMapType->currentIndex();
    AppConfig::GpsLiveSmooth = (ui->cboxSmooth->currentIndex() == 1);
    AppConfig::writeConfig();
}

void frmMapGpsLive::loadMap()
{
    //根据不同地图内核实例化地图类
    MapCore mapCore = (MapCore)ui->cboxMapCore->itemData(ui->cboxMapCore->currentIndex()).toInt();
    int mapType = ui->cboxMapType->currentIndex();
    bool mapLocal = (ui->cboxMapLocal->currentIndex() == 1);
    int zoom = MapHelper::getMapZoom(mapCore, this->objectName());
    MapHelper::initMapObj(this, &mapObj, mapCore);
    mapObj->setWebView(webView);
    mapObj->setSaveFile(SaveFile);
    mapObj->setMapType(mapType);
    mapObj->setMapLocal(mapLocal);
    mapObj->setCenterPoint("121.428540,31.187120");
    mapObj->setZoom(zoom);
    mapObj->load();
}

void frmMapGpsLive::loadData()
{
    //先停止定时器
    timer->stop();

    srcIndexs.clear();
    srcPoints.clear();
    dstPoints.clear();

    markerFlags.clear();
    markerNames.clear();
    markerPoints.clear();
    lineFlags.clear();
    lineColors.clear();

    //由于不同地图厂家对应的坐标系不一样/加载不同的轨迹路径看起来会更合理/和对应的真实道路一致
    QString flag = MapHelper::getMapFlag(mapObj);
    QString file1 = QString(":/gps_%1_1.txt").arg(flag);
    QString file2 = QString(":/gps_%1_2.txt").arg(flag);

    //这里作为演示数据/实际情况可能通过网络通信拿到数据
    srcIndexs << -1 << -1;
    srcPoints << MapHelper::getGpsData(file1) << MapHelper::getGpsData(file2);
    dstPoints << QStringList() << QStringList();

    int count = srcPoints.count();
    QStringList points1 = srcPoints.at(0);
    QStringList points2 = srcPoints.at(1);
    if (points1.count() == 0 || points2.count() == 0) {
        return;
    }

    //默认取第一个点作为起始点
    markerFlags << "fly1" << "fly2";
    markerNames << "飞机1" << "飞机2";
    markerPoints << points1.first() << points2.first();
    lineFlags << "line1" << "line2";
    lineColors << "#ff0000" << "#222222";

    //第一步: 添加折线条
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        QString flag = lineFlags.at(i);
        QString point = markerPoints.at(i);
        QString color = lineColors.at(i);
        this->runJs(QString("addLine('%1', '%2', '%3', 5)").arg(flag).arg(point).arg(color));
    }

    //第二步: 添加标注点
    QString image = MapHelper::getFlyIcon(mapObj, false);
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        QString flag = markerFlags.at(i);
        QString name = markerNames.at(i);
        QString point = markerPoints.at(i);
        this->runJs(QString("addMarker('%1', '%2', '%3', '%4', 48, 48, true, -1, true)").arg(flag).arg(point).arg(name).arg(image));
    }

    //第三步: 添加折线点
    //this->runJs(QString("addDataByFlag('%1', '%2')").arg(flag).arg(point));
    //第四步: 移动标注点
    //this->runJs(QString("setMarker('%1', null, '%2', 60)").arg(flag).arg(point));

    //启动定时器插入数据
    timer->start(AppConfig::GpsLiveSmooth ? 10 : 100);
}

void frmMapGpsLive::moveDevice()
{
    int count = srcPoints.count();
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        if (AppConfig::GpsLiveSmooth) {
            QStringList points = dstPoints.at(i);
            if (points.count() > 0) {
                //取出一个数据执行移动
                QString point = points.takeFirst();
                dstPoints[i] = points;
                this->moveDevicex(i, point);
                continue;
            }
        }

        //移动到下一个数据
        srcIndexs[i]++;
        int index = srcIndexs.at(i);
        QStringList points = srcPoints.at(i);

        //到了末尾则复位折线
        if (index == points.count() - 1) {
            srcIndexs[i] = -1;
            markerPoints[i] = points.first();
            this->runJs(QString("resetPolyline('%1')").arg(lineFlags.at(i)));
            continue;
        }

        this->moveDevice(i, points.at(index));
    }
}

void frmMapGpsLive::moveDevice(int i, const QString &point)
{
    //取出两点之间的多个点/使得看起来平滑移动
    //按照两点之间的距离生成对应的点数/距离越大生成的点数越多
    if (AppConfig::GpsLiveSmooth) {
        QString point1 = markerPoints.at(i);
        double distance = MapUtil::getDistance(point1, point);
        if (distance > 0) {
            int count = distance / 2;
            QStringList points = MapUtil::getLinePoints(point1, point, count);
            points.removeLast();
            dstPoints[i] = points;
            return;
        }
    }

    //直接执行/看起来是跳跃的
    this->moveDevicex(i, point);
}

void frmMapGpsLive::moveDevicex(int i, const QString &point)
{
    //计算旋转角度/依赖上一个坐标
    int angle = MapUtil::getAngle(markerPoints.at(i), point);
    markerPoints[i] = point;

    //移动到新的位置
    this->runJs(QString("addDataByFlag('%1', '%2')").arg(lineFlags.at(i)).arg(point));
    this->runJs(QString("setMarker('%1', null, '%2', %3)").arg(markerFlags.at(i)).arg(point).arg(angle));
}

void frmMapGpsLive::runJs(const QString &js)
{
    if (mapObj) {
        mapObj->runJs(js);
    }
}

四、相关地址

  1. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
  2. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
  3. 个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
  4. 文件地址：https://pan.baidu.com/s/1ZxG-oyUKe286LPMPxOrO2A 提取码：o05q 文件名：bin_map.zip

五、功能特点

5.1 地图功能

  1. 支持多种地图内核，默认采用百度地图，可选高德地图、天地图、腾讯地图、谷歌地图等。
  2. 同时支持在线地图和离线地图两种模式，离线地图方便在不联网的场景中使用。
  3. 支持各种地图控件的启用，比如地图导航、地图类型、缩略图、比例尺、全景导航、实时路况、绘图工具、结果面板等。
  4. 支持多种地图功能的动态启用禁用，比如地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击放大、连续缩放、地图测距等。
  5. 提供众多js函数接口用于交互，参数极其丰富，能够想到的应用场景需求都有。
  6. 统一的信号槽机制，地图中的结果统一信号发送出去，收到后根据type类型区分。
  7. 支持地图交互，比如鼠标按下获取对应位置的经纬度。单击标注点弹出对应点的信息。
  8. 支持添加标注、删除标注、移动标注、清空标注。
  9. 标注点可以指定图标图片和尺寸，支持gif动图，支持指定以图片中心对齐还是底部中心对齐。可以设置旋转角度，带富文本提示信息。
  10. 标注点事件支持单击发信号通知和自己弹框显示信息。
  11. 提供地址转坐标和坐标转地址接口。
  12. 支持各种图形绘制，包括折线图、多边形、矩形、圆形、弧线等。
  13. 可显示悬浮的绘图工具栏，直接在地图上划线、标注点、矩形、圆形等。
  14. 支持各种区域搜索，比如矩形区域、圆形区域，可以按照关键字匹配将搜索结果显示在地图中。
  15. 可动态添加离线的行政区边界点数据。可以搜索行政区划并获取该区域的边界点数据。数据可以保存到文件以便离线使用。
  16. 支持点聚合功能，多个小标注点合并到一个大标注点，防止点密集导致交互不友好。
  17. 可以添加海量点，每个点都可以单击获取对应坐标和信息。
  18. 所有的覆盖物信息比如标注点、矩形、多边形、折线图等，都可以主动获取对应的信息比如坐标点和路径等。
  19. 支持路径规划，支持公交路线、自驾路线、步行路线、骑行路线，不同查询支持不同策略，可选最少时间、最少换乘、不走高架等。
  20. 路径规划结果可以显示在地图中，也可以获取到路径点坐标集合。这个数据可以保存到文件，以便发给机器人或者无人机做导航用来轨迹移动。
  21. 可以设置不同的地图视图比如街道图、卫星图、混合图。
  22. 可以设置不同的样式，比如午夜蓝、青草绿等样式风格。
  23. 可以设置地图的旋转角度和倾斜角度。
  24. 提供经纬度坐标纠偏转换功能，比如传入的GPS坐标需要转换到百度地图坐标或者高德地图坐标。各种坐标系转换全部离线函数，支持地球坐标系WGS-84、火星坐标系GCJ-02、百度坐标系BD-09之间的互相转换，涵盖了各种地图的坐标系。
  25. 提供动态轨迹点移动功能，按照给定的经纬度坐标集合平滑移动。
  26. 同时支持qwidget和qml，支持编译到安卓系统运行。

5.2 其他功能

  1. 提供离线地图下载模块，可以选择不同的地图内核比如百度地图或者谷歌地图，不同的地图类型比如下载街道图还是卫星图，不同的地图层级，多线程极速下载。
  2. 表格行实时显示对应的瓦片下载进度，有下载超时时间，重试次数，每个瓦片下载完成都发送信号通知，参数包括下载用时。
  3. 提供省市轮廓图下载模块，自动下载各个地区的轮廓图，保存到脚本文件或者文本文件。
  4. 支持手动调整不同区域的轮廓边界，调整后可以主动获取调整后的边界点集合。
  5. 提供动态点位示例，手动在地图上选点并添加标注，附带自定义的信息比如速度和时间等。
  6. 提供海量点位示例，批量添加标注点、点聚合、海量点。用于测试环境中支持的最大点位性能。
  7. 提供动态轨迹示例，在地图上鼠标按下选择起点和终点后，查询路线，获取路径轨迹点，模拟轨迹平滑移动。可以筛选数据将过多的路径点筛选到设定的点数。
  8. 提供轨迹回放示例，按照指定的轨迹点列表回放，也可以导入轨迹点数据进行回放。同时支持在街道图、卫星图、混合图中回放轨迹。
  9. 提供省市区域地图示例，采用echart组件，同时支持闪烁点图、迁徙图、区域地图、世界地图、仪表盘等。可以设置标题、提示信息、背景颜色、文字颜色、线条颜色、区域颜色等各种颜色。
  10. 省市区域地图示例，内置世界地图、全国地图、省份地图、地区地图，可以精确到县，所有地图全部离线使用。可设置城市的名称、值、经纬度集合。
  11. 内置通用浏览器组件，同时支持webkit/webengine/miniblink等内核。提供网页控件示例，演示打开网页和本地网页文件。
  12. 支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器。
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