纯QWidget绘制打造地图组件/极速加载瓦片地图/放大缩小地图过渡效果

一、前言说明

在联网加载瓦片地图文件的过程中，当缩放切换的时候，需要一个过渡效果，如果没有这个过渡，可能会先出现一个空白界面，然后才是一张张瓦片返回来进行绘制，这样给用户的感觉是很慢，肉眼可见的在空白区域有一张图片进行加载，后面大量参考了许多gis软件，比如著名的qgc，他是在切换的过程中，如果地图放大，先将上一张整体绘制好的瓦片完整图片放大一倍，然后取中间部分，绘制到界面上作为底图，然后再慢慢加载各个区域的瓦片地图进行重新绘制，给人的感觉就是瞬间拿到了瓦片，其实不是的，仅仅是原来的放大的图片，恰好将要下载的最终生成的也是这块区域的，只是强制放大的会模糊一点，不影响使用，而且给人的感官非常好，以为瞬间下载好了，然后慢慢调整了清晰度。于是在这个地图组件中也使用了这个策略，感觉非常棒，用户终于不再抱怨说对比其他gis软件怎么感觉我的要慢一些了。

二、效果图

三、相关代码

cpp 复制代码

//缩放动画/正弦缓出曲线
m_zoom_anim.setDuration(300);
m_zoom_anim.setTargetObject(this);
m_zoom_anim.setEasingCurve(QEasingCurve::OutSine);
connect(&m_zoom_anim, SIGNAL(valueChanged(QVariant)), this, SLOT(onZoomAnimValueChanged(QVariant)));
connect(&m_zoom_anim, SIGNAL(finished()), this, SLOT(stopZoomAnim()));

void MapControl::startZoomAnim(int target_zoom, const QPointF &anchor)
{
    //先取消瓦片下载
    m_image_manager->abortLoading();

    //未启用缩放动画/直接切换缩放级别
    if (!m_zoom_anim_enabled || !this->isVisible()) {
        m_cur_zoom = target_zoom;
        this->changeZoom();
        return;
    }

    //停止正在进行的动画
    if (m_zoom_anim_active) {
        m_zoom_anim.stop();
    }

    //直接使用主屏幕缓冲作为动画素材/记录绘制偏移量
    m_zoom_anim_screen = m_screen_primary;
    m_zoom_anim_offset = -(m_viewport_center_px + mapFocusPointWorldPx() - m_screen_focus_point).rawPoint();
    //设置缩放锚点/滚轮缩放为鼠标位置/按钮缩放为视口中心
    m_zoom_anim_anchor = anchor.isNull() ? QPointF(m_viewport_center_px.x(), m_viewport_center_px.y()) : anchor;

    //计算目标缩放比例/每级差2倍
    int diff = target_zoom - m_cur_zoom;
    m_zoom_anim_target = qPow(2.0, diff);
    m_zoom_anim_scale = 1.0;
    m_zoom_anim_active = true;

    //启动动画/从1.0插值到目标比例
    m_zoom_anim.setStartValue(1.0);
    m_zoom_anim.setEndValue(m_zoom_anim_target);
    m_zoom_anim.start();

    //立即更新缩放级别/触发新瓦片加载
    m_cur_zoom = target_zoom;
    m_screen_primary.fill(Qt::transparent);
    this->changeZoom();
}

void MapControl::stopZoomAnim()
{
    if (m_zoom_anim_active) {
        m_zoom_anim_active = false;
        m_zoom_anim.stop();
        m_zoom_anim_scale = 1.0;
        this->update();
    }
}

void MapControl::drawZoomAnim(QPainter *painter)
{
    qreal cx = m_zoom_anim_anchor.x();
    qreal cy = m_zoom_anim_anchor.y();
    painter->save();
    painter->translate(cx, cy);
    painter->scale(m_zoom_anim_scale, m_zoom_anim_scale);
    painter->translate(-cx, -cy);
    painter->drawPixmap(m_zoom_anim_offset, m_zoom_anim_screen);
    painter->restore();
}

void MapControl::onZoomAnimValueChanged(const QVariant &value)
{
    //从1.0插值到目标比例
    m_zoom_anim_scale = value.toReal();
    this->update();
}

四、相关地址

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

五、功能特点

支持各种地图源，包括天地图、高德地图、腾讯地图、谷歌地图、微软地图、ArcGis、OpenStreet、360地图等。
同时支持WGS-84地球坐标系和GCJ-02火星坐标系，如果是天地图、谷歌地图，自动应用WGS-84坐标系，如果是高德地图、腾讯地图，自动应用GCJ-02坐标系。也可以主动设置在WGS-84坐标系加载高德地图，内部会自动处理坐标偏移。
同时支持默卡托投影和经纬度投影，比如天地图的地图源可以是默卡托投影或者经纬度投影。
每一种地图源都支持在线和离线两种场景需求，可以自定义在线瓦片地址格式和离线瓦片地址格式。
多线程下载和加载瓦片图片文件，多线程绘制，自动缓存瓦片文件。
在线模式下，可以开启是否缓存文件，指定缓存路径，将下载的瓦片文件存放到本地，默认优先从缓存文件查找，如果存在缓存文件则加载缓存文件，不存在则联网下载。
可以任意拖曳地图，鼠标滚轮放大和缩小地图，以鼠标所在位置作为缩放中心点，提供缩放控件手动单击进行操作，支持鼠标左键双击放大和右键双击缩小。
多图层机制，支持多个瓦片叠加图层和图形绘制图层，全部采用双缓冲技术，所有的图形和瓦片全部绘制到一个图片文件上，最终再将图片文件绘制到地图控件。不可见区域的图层包括覆盖物不会触发绘制，最大程度降低CPU占用。
动态图层机制，瓦片图层和图形图层分离，图形图层不更新的情况下，动态更新底图瓦片图层，任意切换更新多个瓦片图层。无需重新加载整个地图。
预加载机制，默认绘制的图层大小以当前区域往四周放大一倍，这样在鼠标拖动和缩放的时候，不会看到明显的加载过程，因为已经提前预加载好了，体验友好。
内置了多种图形覆盖物，包括坐标点、纯文本、标注点、折线条、多边形、矩形、圆形、雷达、点聚合、热力图等，可以设置边框颜色粗细、填充颜色和透明度等众多参数。
标注点支持旋转角度和提示文本，其中提示文本可以设置在标注点的相对位置，标注点图片支持gif动图，可以动态切换静态图和动图。
标注点和提示文本可以设置相对位置，位置包括左侧、右侧、上侧、下侧、中间、左上角、右上角、左下角、右下角。标注点默认按照底部居中对齐，一般圆形图标可以设置中心点对齐。
标注点提示文本可设置背景颜色，透明度、颜色边框和粗细，支持换行和多行文字。
所有的图形可以动态更新前景色、颜色粗细、背景颜色、颜色透明度等。
支持删除单个图形、删除一种类型的图形、删除所有图形、隐藏单个或者所有图形等。
支持动态绘制各种图形，开启后直接在地图上鼠标按下绘制，鼠标右键结束绘制，非常方便快捷。
在对应图形区域鼠标按下，发出图形单击信号，精准识别单击区域，比如折线以鼠标在折线条上作为判断依据，多边形区域以鼠标在整个多边形区域内为准，而不是以矩形区域，包括圆形也是以圆形内部为准。
可以动态启动禁用比例尺、十字线、缩放控件、地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击缩放、鼠标追踪等特性。
可以任意指定经纬度区域进行瓦片拼接保存成图片文件，也可以直接对整个可视区域或者缓存区域的地图图片文件保存。支持任意多边形轮廓保存成图片，比如某个行政区的瓦片保存。
图形可以动态设置zindex层叠顺序，值越大，越显示在前面，内部维护着一个zindex表，默认按照添加的先后顺序增加，后面添加的显示在前面，主动设置后，按照设置的zindex来绘制。
支持将QWidget对象作为覆盖物添加到地图控件中，跟随地图移动位置，极大提高灵活性，比如可以将自定义控件直接作为地图控件的子对象加入进去。
支持测距和测面积，动态绘制多边形区域，实时动态调整位置和点坐标自动重新计算，可以关闭单个测距测面的图形。
内置MarkerMove轨迹移动类，支持历史轨迹数据回放和实时轨迹移动，可设置图标、轨迹线的颜色和粗细、移动速度、移动间隔、平滑移动等，支持多条轨迹线条同时移动。
内置MarkerLine航迹规划类，支持动态添加航迹点，显示对应箭头，可以动态拖曳调整航迹点的位置，选中点高亮显示。
大量使用按需绘制机制，包括内部提供合理的默认值来触发绘制，也可以手动传入参数指定是否需要立即绘制，比如删除了某个覆盖物，有些频繁的操作可以不指定立即绘制，等操作完成后再统一一起绘制，效率更高。
默认开启内存瓦片机制，所有加载过的瓦片文件都存储在内存中，下次再次绘制直接从内存取出来绘制，既不需要从联网获取，也不需要从缓存文件获取，直接内存取出来绘制，响应迅速效率最高体验最佳。
支持批量添加覆盖物，比如几万个标注点和圆形，都是瞬间完成绘制，相比web网页的方式，性能提升百倍以上。
支持街道图、卫星图、混合图、路网图等各种图层，可以任意叠加N个图层，甚至杂交不同地图厂家的瓦片文件。
内置缩放动画效果，在缩放的时候先截取上一个地图画面作为缩放动画基准图片，逐步过渡到下一个层级。
内置电子放大机制，瓦片图片不存在的时候，优先获取该区域上一图层的瓦片，按照规则裁切图片缩放填充，最大支持两级图层放大，在线和离线模式都支持电子放大。在线情况下主动获取上一级的瓦片，离线情况下主动本地文件查找。
支持双指触摸缩放，在移动端或者任何可以触摸的地方，双指拉大放大地图，双指聚拢缩小地图，平滑动画过渡缩放。
提供离线地图下载模块，多线程高速并发下载，可框选指定区域下载瓦片，可指定任意级别下载。
提供高程海拔显示模块，离线识别高程海拔数据，传入经纬度即可，无需引入任何第三方模块。
纯QWidget绘制，非qml也非web，不依赖qml或者浏览器控件，没有任何第三方库依赖，支持极低性能的嵌入式环境。
原创轻量级，核心代码5000行，整体代码10000行，架构漂亮，注释详细，拓展方便，容易学习，适合各种初学者和进阶者，方便二次开发。
支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器，包括嵌入式linux和各种国产电脑环境。
全部原创自研，古法编程，不含任何AI代码，持续迭代更新，商业级别、品质保证。