QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波

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字节小舞神 2024-02-27 10:25:21

文章标签 QSplineSeries QT QPainter 绘制图形 QPainterPath 文章分类 架构后端开发

使用qt的QPainter可以绘制出任何你想要的图形，同时也须要一定的功底；下面介绍动态正弦曲线（水波效果）的画法。

为了更好理解，分4部分去理解如何绘制。先介绍画一个画三角形，再介绍画二个画三角形，然后画静态正弦曲线（水波），最后，画动态正弦曲线（水波效果）。主要用到QPainter与QPainterPath类。

一、下面介绍一个画三角形

文件包含如图零所示

QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波_QT

图零：包含文件

triangle.pro

QT       += core gui

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = triangle
TEMPLATE = app


SOURCES += \
    main.cpp \
    triangle.cpp

HEADERS  += \
    triangle.h

triangle.h

#ifndef TRIANGLE_H
#define TRIANGLE_H

#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QtMath>
#include <QDebug>

class Triangle : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Triangle (QWidget *parent = 0);

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
private:

};

#endif // TRIANGLE_H

main.cpp

#include "triangle.h"
#include <QApplication>


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

    Triangle myTriangle;
    myTriangle.show();

    return a.exec();
}

triangle.cpp

#include "triangle.h"
Triangle::Triangle(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
}

void Triangle::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
   Q_UNUSED(event);
   QPainter painter(this);  //QWidget为绘图设备，创建一个画刷对象，主要用到设置颜色和填充模式，brush，setBrush
   int width=this->width();  //获取QWidget 窗口的宽度
   int height=this->height();//获取QWidget 窗口的高度
   QPainterPath drawtriangle;  //单独画三角形

   drawtriangle.moveTo(0, height);//左下角，第一点坐标为（0,height）;
   drawtriangle.lineTo(width/2, width/2);//第二点坐标为（width/2,width/2）
   drawtriangle.lineTo(width, height);//右下角，第三坐标（width, height），移动到右下角结束点,整体形成一个闭合路径
   painter.setBrush(Qt::green);   //填充绿色
   painter.drawPath(drawtriangle);  //绘制出图形
}

效果如图一所示

QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波_绘制图形_02

图一：triangle

二、画两个三角形

修改上述的triangle.cpp文件为如下代码

#include "triangle.h"
Triangle::Triangle(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
}

void Triangle::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
   Q_UNUSED(event);
   QPainter painter(this);  //QWidget为绘图设备，创建一个画刷对象，主要用到设置颜色和填充模式，brush，setBrush
   int width=this->width();  //获取QWidget 窗口的宽度
   int height=this->height();//获取QWidget 窗口的高度
   QPainterPath drawtriangle;  //单独画三角形

   drawtriangle.moveTo(0, height);//左下角，第一点坐标为（0,height）;
   drawtriangle.lineTo(width/4, height/2);//第二点坐标为（width/4,height/2）
   drawtriangle.lineTo(width/2, height);//第三点坐标为（width/2,height）
   drawtriangle.lineTo(width*3/4,height/2);//第四点坐标为（width*3/4,height/2）
   drawtriangle.lineTo(width, height);//右下角，第五坐标（width, height），移动到右下角结束点,整体形成一个闭合路径
   painter.setBrush(Qt::green);   //填充绿色
   painter.drawPath(drawtriangle);  //绘制出图形
}

效果如图二所示

QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波_绘制图形_03

图二：两个三角形

三、画静态正弦曲线（水波）

修改上述的triangle.cpp文件为如下代码

#include "triangle.h"
Triangle::Triangle(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
}


void Triangle::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
     Q_UNUSED(event);
     QPainter painter(this);  //QWidget为绘图设备，创建一个画刷对象，主要用到设置颜色和填充模式，brush，setBrush
     int width=this->width();  //获取QWidget 窗口的宽度
     int height=this->height(); //获取QWidget 窗口的高度
     //正弦曲线公式 y = A * sin(ωx + φ) + k
     double w = M_PI/100;  //w为角速度 ，可以理解为波浪的密度，越大密度越大
     double A = 20;    //  A表示振幅,可以理解为水波的高度,越大高度越高
     double k = 20;    //  k表示y轴偏移


     QPainterPath wave; //波浪区域
     wave.moveTo(0, height);//第一点坐标为（0,height）;
     double m_offset = 6; //初相位，初值该值不一样，获得waveY也不一样，可试验该值为不同值的时候，曲线的起始点的区别        //
     for(int x = 0; x <= width; x+=1)  //x从0~w的值而改变，从而得到正弦曲线
     {
          double waveY = (double)(A * sin(w * x + m_offset)) + k;// waveY随着x的值改变而改变，从而得到正弦曲线
          wave.lineTo(x, waveY);   //从上一个绘制点画一条线到（x，waveY）；
     }
     wave.lineTo(width, height); //右下角，坐标（width, height），移动到右下角结束点,整体形成一个闭合路径
     painter.setBrush(Qt::green); //填充绿色
     painter.drawPath(wave);      //绘制出图形
}

效果如图三所示

QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波_绘制图形_04

图三：正弦曲线（水波）

四、画动态正弦曲线（水波效果）

相对于静态态正弦曲线，动态正弦曲线产生水波效果主要依靠，初相位的改变与定时器的刷新。基于上面的代码只需修改“double m_offset = 6;”为“double m_offset += 6”; //初相位改变，增加timerEvent// 定时器事件，定时器的刷新;初相位每次加6，每次曲线的起始点不一样，加上定时器的刷新，从而产生动态的效果。

修改上述的triangle.h文件为如下代码

#ifndef TRIANGLE_H
#define TRIANGLE_H

#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QtMath>
#include <QDebug>

class Triangle : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Triangle (QWidget *parent = 0);

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
    void timerEvent(QTimerEvent *event);
private:
    double m_offset;
};

#endif // TRIANGLE_H

修改上述的triangle.cpp文件为如下代码

#include "triangle.h"
Triangle::Triangle(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{   
     this->startTimer(80);
}


void Triangle::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
     Q_UNUSED(event);

     QPainter painter(this);  //QWidget为绘图设备，创建一个画刷对象，主要用到设置颜色和填充模式，brush，setBrush
     int width=this->width();  //获取QWidget 窗口的宽度
     int height=this->height(); //获取QWidget 窗口的高度
     //正弦曲线公式 y = A * sin(ωx + φ) + k
     double w = M_PI/100;  //w为角速度 ，可以理解为波浪的密度，越大密度越大
     double A = 20;    //  A表示振幅,可以理解为水波的高度,越大高度越高
     double k = 20;    //  k表示y轴偏移


     QPainterPath wave; //波浪区域
     wave.moveTo(0, height);//第一点坐标为（0,height）;
     m_offset += 6; //初相位每次加6，每次曲线的起始点不一样，加上定时器的刷新，从而产生动态的效果
     for(int x = 0; x <= width; x+=1)  //x从0~w的值而改变，从而得到正弦曲线
     {
          double waveY = (double)(A * sin(w * x + m_offset)) + k;// waveY随着x的值改变而改变，从而得到正弦曲线
          wave.lineTo(x, waveY);   //从上一个绘制点画一条线到（x，waveY）；
     }
     wave.lineTo(width, height); //右下角，坐标（width, height），移动到右下角结束点,整体形成一个闭合路径
     painter.setBrush(Qt::green); //填充绿色
     painter.drawPath(wave);      //绘制出图形
}
void Triangle::timerEvent(QTimerEvent *event)
{
    Q_UNUSED(event);
    this->update();
}

效果如图四所示

QSplineSeries QSplineSeries绘制正弦波_QSplineSeries_05