Qt高级绘图：从QPainter到图形视图框架

科学的发展-只不过是读大自然写的代码

864人浏览 · 2026-01-04 13:55:28

科学的发展-只不过是读大自然写的代码 · 2026-01-04 13:55:28 发布

1.Qt高级绘图：从QPainter到图形视图框架

在 Qt C++ 中，高级绘图功能主要由 Qt Graphics View Framework（图形视图框架）和 Qt Paint System（绘图系统）共同支撑。它们提供了从底层像素绘制到高层场景管理的一整套机制。

下面分别介绍这两个体系中的核心类及其关系：

一、Qt Paint System（基础绘图系统）

用于直接在窗口、控件或图像上进行 2D 绘图。

核心类

类名	作用
`QPainter`	执行实际绘图操作的类，提供 drawLine、drawRect、drawText 等方法
`QPaintDevice`	抽象基类，表示可以被 QPainter 绘制的目标设备
`QWidget`	继承自 QPaintDevice，是最常用的绘图目标（重写 paintEvent）
`QPixmap` / `QImage` / `QPicture`	都继承自 QPaintDevice，分别用于屏幕优化位图、可直接访问像素的图像、可记录/回放的绘图指令

类关系简图

QPaintDevice
   ↑
   ├── QWidget
   ├── QPixmap
   ├── QImage
   └── QPicture

QPainter ——(uses)——→ QPaintDevice

注意：QPainter 必须在 QPaintDevice 的 paintEvent()（对 QWidget）或显式 begin/end 范围内使用。

二、Qt Graphics View Framework（高级图形视图框架）

适用于需要管理大量 2D 图形项、支持缩放/平移/交互的复杂场景（如流程图、CAD、游戏地图等）。

三大核心组件（MVC 架构思想）

组件	类	作用
Model（数据）	`QGraphicsScene`	存储和管理所有图形项（`QGraphicsItem` 及其子类）
View（视图）	`QGraphicsView`	提供可视化窗口，支持滚动、缩放、拖拽等交互
Item（元素）	`QGraphicsItem`	场景中的基本图形单元（如矩形、文本、自定义图形）

核心类详解

1. `QGraphicsItem`（抽象基类）

所有图形项的基类。
子类包括：
- QGraphicsRectItem
- QGraphicsEllipseItem
- QGraphicsTextItem
- QGraphicsPixmapItem
- QGraphicsPathItem
- QGraphicsLineItem
- QGraphicsPolygonItem
- 以及可自定义的派生类（需重写 paint() 和 boundingRect()）

2. `QGraphicsScene`

管理大量 QGraphicsItem。
支持碰撞检测、选中、焦点、事件传播等。
不直接显示，需通过 QGraphicsView 显示。

3. `QGraphicsView`

继承自 QScrollArea，提供滚动区域。
可设置变换（如缩放 scale()、旋转 rotate()）。
可自定义渲染（如抗锯齿、OpenGL 后端）。

类关系简图

QGraphicsItem ←─── QGraphicsRectItem, QGraphicsTextItem, ...
       ↑
       │ (owned by)
QGraphicsScene ←───(displayed in)─── QGraphicsView
       ↑
       │ (inherits)
QObject

注意：QGraphicsView 本身是一个 widget，内部使用 QPainter 渲染 QGraphicsScene 的内容。

三、其他高级绘图相关类

类	说明
`QTransform`	表示 2D 仿射变换（平移、旋转、缩放、剪切）
`QPen` / `QBrush`	控制线条样式和填充样式，用于 `QPainter` 或 `QGraphicsItem`
`QPainterPath`	描述复杂路径，可用于裁剪、填充或作为 `QGraphicsPathItem`
`QStyleOptionGraphicsItem`	在自定义 `QGraphicsItem::paint()` 时传递样式信息

四、典型使用流程对比

基础绘图（QWidget + QPainter）

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *) {
    QPainter painter(this);
    painter.drawRect(10, 10, 100, 50);
}

高级绘图（Graphics View）

QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene;
QGraphicsView *view = new QGraphicsView(scene);

QGraphicsRectItem *rect = scene->addRect(10, 10, 100, 50);
rect->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable); // 可拖动

view->show();

总结

特性	Paint System	Graphics View Framework
适用场景	简单、静态绘图（如自定义控件）	复杂、动态、交互式图形（如编辑器、游戏）
性能	轻量，但管理大量对象效率低	高效（使用 BSP 树优化渲染与查找）
交互	需手动处理事件	内置选中、拖拽、碰撞检测
缩放/平移	需手动实现	内置支持（`QGraphicsView::scale()`）

如果你有具体应用场景（比如做矢量绘图软件、流程图编辑器、2D 游戏等），我可以进一步推荐合适的类组合和设计模式。

一、Qt Paint System（基础绘图系统）

2.QPainter

QPainter 是 Qt 框架中用于 2D 图形绘制的核心类，广泛用于自定义控件、图表、图像处理等场景。它提供了一套高级 API，可以在各种设备（如窗口、图像、打印机等）上进行绘图操作。

下面是对 QPainter 的详细讲解（基于 C++ 和 Qt6/Qt5）：

一、基本概念

1. 绘图设备（Paint Device）

QPainter 可以在以下设备上绘图：

QWidget（窗口部件）
QImage（内存中的图像）
QPixmap（屏幕优化的图像）
QPicture（记录绘图命令）
QOpenGLWidget（通过 OpenGL 上下文）

2. 绘图坐标系统

默认原点 (0, 0) 在左上角。
X 轴向右为正，Y 轴向下为正。
所有绘图单位默认为像素（pixel）。

二、基本使用流程

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPainter painter(this); // this 是 QWidget 子类
    painter.setPen(Qt::red);
    painter.setBrush(Qt::blue);
    painter.drawRect(10, 10, 100, 50);
}

注意：通常只在 paintEvent() 中创建 QPainter 对象来绘制 widget。若要在其他地方绘图（如保存图像），可对 QImage 或 QPixmap 创建 QPainter。

三、常用功能详解

1. 设置画笔（Pen）

控制线条颜色、宽度、样式等。

QPen pen;
pen.setColor(Qt::black);
pen.setWidth(2);
pen.setStyle(Qt::DashLine);
painter.setPen(pen);
// 或简写：
painter.setPen(QPen(Qt::red, 3, Qt::SolidLine));

2. 设置画刷（Brush）

控制填充区域的颜色和图案。

QBrush brush(Qt::yellow, Qt::BDiagPattern);
painter.setBrush(brush);
// 或
painter.setBrush(QColor(255, 0, 0, 128)); // 带透明度

3. 基本图形绘制

方法	功能
`drawLine(x1,y1,x2,y2)`	画线
`drawRect(x,y,w,h)`	画矩形（含填充）
`drawEllipse(x,y,w,h)`	画椭圆
`drawText(x,y,"text")`	画文本
`drawPixmap(x,y,pixmap)`	画图片
`drawPath(QPainterPath)`	画复杂路径

示例：

painter.drawText(20, 20, "Hello QPainter!");
painter.drawEllipse(QPoint(100, 100), 30, 20);

4. 坐标变换（Transformations）

支持平移、旋转、缩放、仿射变换：

painter.translate(100, 100);   // 平移原点
painter.rotate(45);            // 顺时针旋转 45°
painter.scale(1.5, 1.5);       // 缩放
painter.shear(0.2, 0);         // 剪切

// 或使用 QTransform
QTransform transform;
transform.rotate(30);
painter.setTransform(transform);

注意：变换是累积的。可使用 save() / restore() 保存和恢复状态。

5. 状态管理：`save()` 与 `restore()`

painter.save();
painter.setPen(Qt::red);
painter.translate(50, 50);
painter.drawRect(0, 0, 30, 30);
painter.restore(); // 恢复之前的 pen、transform 等

6. 抗锯齿（Anti-aliasing）

使图形边缘更平滑：

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

常用 RenderHint：

QPainter::Antialiasing
QPainter::SmoothPixmapTransform
QPainter::TextAntialiasing

四、完整示例：自定义 Widget 绘图

#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QPaintEvent>

class MyWidget : public QWidget {
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QPainter painter(this);
        painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

        // 画一个带边框的圆
        painter.setPen(QPen(Qt::black, 2));
        painter.setBrush(Qt::cyan);
        painter.drawEllipse(50, 50, 100, 100);

        // 画文字
        QFont font = painter.font();
        font.setPointSize(14);
        painter.setFont(font);
        painter.drawText(60, 170, "Custom Drawing");
    }
};

五、离屏绘图（Off-screen Painting）

将内容绘制到 QImage 或 QPixmap，可用于保存图像或预渲染：

QImage image(200, 200, QImage::Format_ARGB32);
image.fill(Qt::white);

QPainter painter(&image);
painter.setPen(Qt::red);
painter.drawLine(0, 0, 200, 200);
painter.end();

image.save("output.png");

六、性能建议

避免在 paintEvent 中做耗时操作（如文件读取、复杂计算）。
使用 QPixmap 缓存静态内容（双缓冲技术）。
尽量减少 QPainter 对象的创建次数。
利用 QRegion 和 clipPath 限制重绘区域。

七、常见问题

Q: 为什么不在构造函数里用 QPainter？

A: 因为 widget 尚未完全初始化，且没有有效的绘制设备上下文。必须在 paintEvent() 或对 QImage/QPixmap 操作时使用。

Q: 如何强制重绘？

A: 调用 widget->update()（异步，高效）或 widget->repaint()（同步，慎用）。

八、参考文档

Qt 官方文档 - QPainter
相关类：QPen, QBrush, QFont, QTransform, QPaintDevice, QPaintEngine

如果你有具体应用场景（如画曲线、图表、动画、打印等），可以进一步说明，我可以给出针对性示例。

3.QGraphicsScene

QGraphicsScene 是 Qt 框架中用于管理 2D 图形项（QGraphicsItem）的场景类，是 Qt Graphics View Framework 的核心组成部分之一。它与 QGraphicsView（视图）和 QGraphicsItem（图形项）共同构成一个强大的 2D 图形渲染与交互系统。

一、基本概念

QGraphicsScene：表示一个场景，用于容纳和管理大量的 2D 图形项（如矩形、椭圆、文本、自定义图形等）。
QGraphicsView：是一个可滚动的视口（viewport），用于显示 QGraphicsScene 的一部分。
QGraphicsItem：代表场景中的单个图形元素，可以是 Qt 提供的标准项（如 QGraphicsRectItem、QGraphicsEllipseItem），也可以是自定义子类。

三者关系：

QGraphicsView → 显示 → QGraphicsScene → 管理 → 多个 QGraphicsItem

二、主要功能

1. 图形项管理

添加/删除图形项（addItem(), removeItem()）
查找图形项（items(), itemAt()）
分组（通过 QGraphicsItemGroup）

2. 坐标系统

场景使用浮点坐标（qreal），支持高精度定位。
每个 QGraphicsItem 有自己的局部坐标系，可通过 mapToScene() / mapFromScene() 转换。

3. 事件处理

支持鼠标、键盘、拖拽等事件的分发。
事件首先由 QGraphicsView 接收，然后转发给场景，再由场景分发给合适的 QGraphicsItem。

4. 渲染与性能优化

使用 BSP 树（Binary Space Partitioning）加速图形项查找和渲染。
支持裁剪（只渲染可见区域）、缓存等机制提升性能。

5. 选择与焦点

支持多选（setSelectionArea()）、键盘焦点项（setFocusItem()）。
可设置选择模式（setSelectionMode()）。

三、常用 API（C++）

创建场景

QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene(this);
scene->setSceneRect(0, 0, 800, 600); // 设置场景范围

添加图形项

QGraphicsRectItem *rect = scene->addRect(100, 100, 200, 100, QPen(Qt::black), QBrush(Qt::blue));
QGraphicsEllipseItem *ellipse = scene->addEllipse(300, 200, 100, 100, QPen(Qt::red), QBrush(Qt::yellow));
QGraphicsTextItem *text = scene->addText("Hello QGraphicsScene!");
text->setPos(50, 50);

自定义图形项（继承 QGraphicsItem）

class MyItem : public QGraphicsItem {
public:
    QRectF boundingRect() const override {
        return QRectF(-10, -10, 20, 20);
    }

    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override {
        painter->drawEllipse(boundingRect());
    }
};

// 使用
MyItem *myItem = new MyItem();
scene->addItem(myItem);
myItem->setPos(400, 300);

事件处理（在自定义项中）

void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override {
    qDebug() << "Item clicked at:" << event->pos();
    QGraphicsItem::mousePressEvent(event);
}

连接视图

QGraphicsView *view = new QGraphicsView(scene, this);
view->setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 抗锯齿
view->show();

选择与交互

scene->setSelectionArea(QPainterPath()); // 清除选择
scene->setSelectionMode(QGraphicsScene::MultiSelection); // 多选模式

坐标转换示例

// 将视图坐标转为场景坐标
QPoint viewPos = view->mapFromGlobal(QCursor::pos());
QPointF scenePos = view->mapToScene(viewPos);

// 获取该位置的图形项
QGraphicsItem *item = scene->itemAt(scenePos, view->transform());

四、高级特性

1. 动画支持

配合 QPropertyAnimation 或 QGraphicsItemAnimation（旧版）实现动画。

2. 拖放（Drag & Drop）

重写 dragEnterEvent、dropEvent 等方法支持拖放操作。

3. 层次结构（父子关系）

childItem->setParentItem(parentItem); // 建立父子关系

子项坐标相对于父项，变换会级联。

4. 碰撞检测

通过 collidingItems() 检测与其他项的碰撞（基于 shape() 或 boundingRect()）。

五、性能建议

避免频繁调用 update()，尽量批量操作。
对静态内容使用 setCacheMode(QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache)。
使用 setItemIndexMethod(QGraphicsScene::BspTreeIndex)（默认）加速查找。
大量项时考虑分页或 LOD（Level of Detail）策略。

六、完整最小示例（C++）

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

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

    QGraphicsScene scene;
    scene.setSceneRect(0, 0, 400, 300);

    QGraphicsRectItem *rect = scene.addRect(50, 50, 100, 80, QPen(Qt::black), QBrush(Qt::green));
    rect->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);   // 可移动
    rect->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable); // 可选择

    QGraphicsView view(&scene);
    view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
    view.setWindowTitle("QGraphicsScene Example");
    view.resize(500, 400);
    view.show();

    return app.exec();
}

七、常见问题

问题	解决方案
图形项不显示	检查是否调用了 `addItem()`，场景矩形是否包含该项
无法交互	确保设置了 `ItemIsMovable`、`ItemIsSelectable` 等标志
坐标混乱	理解局部坐标 vs 场景坐标，善用 `mapToScene()`
性能差	启用缓存、减少重绘、使用 BSP 索引

八、参考文档

Qt 官方文档 - QGraphicsScene
《C++ GUI Programming with Qt 6》第 12 章（Graphics View）

如需进一步了解自定义图形项、动画、拖拽、缩放/平移控制等内容，可继续提问！

4.QGraphicsView

QGraphicsView 是 Qt 框架中用于显示和交互 QGraphicsScene 中图形项（QGraphicsItem）的视图组件。它是 Qt Graphics View Framework 的三大核心类之一，另外两个是：

QGraphicsScene：场景容器，管理大量 2D 图形项。
QGraphicsItem：所有图形项的基类（如矩形、椭圆、自定义图形等）。

一、基本概念

1. 架构关系

QGraphicsItem(s) → QGraphicsScene → QGraphicsView

QGraphicsItem：表示一个可绘制的对象（如点、线、图片、文本等），可以响应鼠标、键盘事件。
QGraphicsScene：作为“画布”，容纳并管理多个 QGraphicsItem，负责碰撞检测、选中、渲染等逻辑。
QGraphicsView：作为“窗口”或“视口”，提供滚动、缩放、平移等功能，将 QGraphicsScene 的内容可视化。

二、基本使用示例（C++）

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

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

    // 创建场景
    QGraphicsScene scene;
    scene.setSceneRect(0, 0, 800, 600);

    // 添加一个矩形项
    QGraphicsRectItem *rect = scene.addRect(100, 100, 200, 150);
    rect->setBrush(Qt::red);

    // 创建视图并设置场景
    QGraphicsView view(&scene);
    view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 抗锯齿
    view.setWindowTitle("QGraphicsView 示例");
    view.resize(800, 600);
    view.show();

    return app.exec();
}

三、QGraphicsView 核心功能详解

1. 视图变换（缩放、平移）

// 缩放
view.scale(1.2, 1.2);  // 放大 20%
view.resetTransform(); // 重置变换

// 平移（通过设置视口中心）
view.centerOn(400, 300); // 将 (400,300) 居中显示

// 或者使用 scrollContentsBy / translate

更灵活的方式：重写 wheelEvent 实现鼠标滚轮缩放：

void MyGraphicsView::wheelEvent(QWheelEvent *event)
{
    double scaleFactor = 1.15;
    if (event->angleDelta().y() > 0) {
        scale(scaleFactor, scaleFactor);
    } else {
        scale(1.0 / scaleFactor, 1.0 / scaleFactor);
    }
}

2. 渲染优化

view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);           // 抗锯齿
view.setRenderHint(QPainter::SmoothPixmapTransform, true); // 平滑缩放图片
view.setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate); // 更新模式

常用更新模式：

MinimalViewportUpdate（默认）：只重绘变化区域。
FullViewportUpdate：整个视口重绘（适合复杂动画或透明效果）。

3. 交互控制

view.setDragMode(QGraphicsView::ScrollHandDrag); // 拖拽平移（像手抓着移动）
view.setDragMode(QGraphicsView::RubberBandDrag); // 橡皮筋选择多个项

4. 坐标系统

场景坐标（Scene Coordinates）：以 QGraphicsScene 为基准（通常原点在左上角）。
视图坐标（View Coordinates）：以 QGraphicsView 窗口为基准（像素坐标）。
项坐标（Item Coordinates）：每个 QGraphicsItem 自身的局部坐标。

常用转换函数：

QPointF scenePos = view.mapToScene(viewPos);     // 视图 → 场景
QPoint viewPos = view.mapFromScene(scenePos);    // 场景 → 视图

5. 背景与网格（自定义绘制）

重写 drawBackground()：

class MyGraphicsView : public QGraphicsView {
protected:
    void drawBackground(QPainter *painter, const QRectF &rect) override {
        QGraphicsView::drawBackground(painter, rect);

        // 绘制网格
        qreal left = int(rect.left()) - (int(rect.left()) % 20);
        qreal top = int(rect.top()) - (int(rect.top()) % 20);
        QVarLengthArray<QLineF, 100> lines;

        for (qreal x = left; x < rect.right(); x += 20)
            lines.append(QLineF(x, rect.top(), x, rect.bottom()));
        for (qreal y = top; y < rect.bottom(); y += 20)
            lines.append(QLineF(rect.left(), y, rect.right(), y));

        painter->setPen(QPen(QColor(200, 200, 200), 0));
        painter->drawLines(lines.data(), lines.size());
    }
};

四、性能建议

避免在 paint() 中做复杂计算，应提前缓存。
使用 QGraphicsItem::setCacheMode(QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache) 提升渲染速度。
对于大量静态项，考虑合并为一个 QGraphicsItem（如用 QPicture）。
启用 OpenGL（可选）：
```
view.setViewport(new QOpenGLWidget);
```

五、常见应用场景

流程图/拓扑图编辑器
2D 地图/平面图展示
可视化建模工具（如 UML、电路图）
游戏地图编辑器

六、参考资料

Qt 官方文档 - Graphics View Framework
《C++ GUI Programming with Qt 6》第 13 章

如果你有具体需求（比如实现拖拽、自定义 item、多视图同步等），可以告诉我，我可以给出针对性代码示例。

5.QGraphicsItem

QGraphicsItem 是 Qt 框架中用于 2D 图形场景（QGraphicsScene）中的基本图形项类，是所有可放置在 QGraphicsScene 中的图形对象的基类。它是 Qt Graphics View Framework 的核心组成部分之一。

一、概述

Qt 的 Graphics View Framework 由三部分组成：

View（视图）：QGraphicsView —— 用于显示场景。
Scene（场景）：Q/GraphicsScene —— 容纳并管理图形项。
Item（图形项）：QGraphicsItem 及其子类 —— 实际绘制的内容。

QGraphicsItem 本身是一个抽象基类，通常需要继承它来自定义图形项，或者直接使用 Qt 提供的内置子类，如：

QGraphicsRectItem
QGraphicsEllipseItem
QGraphicsLineItem
QGraphicsPixmapItem
QGraphicsTextItem
QGraphicsPathItem

二、核心功能

1. 坐标系统

本地坐标（Local Coordinates）：每个 QGraphicsItem 都有自己的坐标系，原点 (0,0) 通常是其“中心”或左上角（取决于实现）。
场景坐标（Scene Coordinates）：所有项在 QGraphicsScene 中的位置。
视图坐标（View Coordinates）：对应于屏幕像素。

可通过以下函数转换坐标：

QPointF mapToScene(const QPointF &point) const;
QPointF mapFromScene(const QPointF &point) const;
QPointF mapToParent(const QPointF &point) const;
QPointF mapFromParent(const QPointF &point) const;

2. 位置与变换

setPos(x, y) / pos()：设置/获取在父项或场景中的位置。
支持旋转（setRotation()）、缩放（setScale()）、剪切等仿射变换。
变换基于 QTransform，通过 setTransform() 可自定义。

3. 绘制（Painting）

必须重写以下纯虚函数（如果自定义项）：

void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget = nullptr) override;

同时需实现：

QRectF boundingRect() const override;

⚠️ 注意：boundingRect() 必须返回该项在本地坐标系中包围盒（包括所有可能绘制内容），用于裁剪和碰撞检测。

可选重写：

QPainterPath shape() const; // 更精确的点击/碰撞区域，默认返回 boundingRect 的路径

4. 交互与事件

QGraphicsItem 支持鼠标、键盘、拖拽等事件，例如：

void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
void mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
void hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event) override;

要启用 hover 事件，需设置：

setAcceptHoverEvents(true);

要接收键盘事件，需：

setFlag(QGraphicsItem::ItemIsFocusable, true);

5. 父子关系与 Z 顺序

项可以有父子关系：子项随父项移动、旋转。
使用 setZValue() 控制绘制顺序（值越大越靠前）。
默认情况下，添加顺序决定 Z 顺序，但可手动调整。

6. 碰撞检测

collidesWithItem() / collidesWithPath()
基于 shape() 路径进行精确检测（比 boundingRect() 更准）

三、常用标志（Flags）

通过 setFlag() 设置行为：

setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);        // 可拖动
setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable);     // 可被选中
setFlag(QGraphicsItem::ItemIsFocusable);      // 可获得焦点
setFlag(QGraphicsItem::ItemClipsToShape);     // 裁剪到 shape()
setFlag(QGraphicsItem::ItemSendsGeometryChanges); // 位置/变换改变时触发 itemChange

四、自定义 QGraphicsItem 示例

// myitem.h
#ifndef MYITEM_H
#define MYITEM_H

#include <QGraphicsItem>
#include <QPainter>

class MyItem : public QGraphicsItem
{
public:
    MyItem();

    QRectF boundingRect() const override;
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override;

protected:
    void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
};

#endif // MYITEM_H

// myitem.cpp
#include "myitem.h"
#include <QGraphicsSceneMouseEvent>
#include <QCursor>

MyItem::MyItem()
{
    setFlag(ItemIsMovable);
    setFlag(ItemIsSelectable);
    setAcceptHoverEvents(true);
}

QRectF MyItem::boundingRect() const
{
    return QRectF(-20, -20, 40, 40); // 以 (0,0) 为中心的正方形
}

void MyItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget)
{
    Q_UNUSED(widget);

    painter->setPen(Qt::black);
    if (option->state & QStyle::State_Selected)
        painter->setBrush(Qt::red);
    else
        painter->setBrush(Qt::blue);

    painter->drawRect(boundingRect());
}

void MyItem::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event)
{
    if (event->button() == Qt::LeftButton)
        qDebug() << "Item clicked at:" << event->pos();
    QGraphicsItem::mousePressEvent(event);
}

使用方式：

QGraphicsScene scene;
MyItem *item = new MyItem();
scene.addItem(item);
item->setPos(100, 100);

QGraphicsView view(&scene);
view.show();

五、性能优化建议

尽量缩小 boundingRect() 范围。
对复杂图形，使用 QGraphicsItemGroup 或缓存（setCacheMode(DeviceCoordinateCache)）。
避免在 paint() 中做耗时操作。
使用 prepareGeometryChange() 在修改几何前通知场景。

六、常见子类速查

类名	用途
`QGraphicsRectItem`	矩形
`QGraphicsEllipseItem`	椭圆/圆
`QGraphicsLineItem`	直线
`QGraphicsPixmapItem`	图像
`QGraphicsTextItem`	文本
`QGraphicsPathItem`	自定义路径
`QGraphicsPolygonItem`	多边形

七、参考资料

Qt 官方文档 - QGraphicsItem
《C++ GUI Programming with Qt 6》第 8 章
Qt Examples: graphicsview/ 目录下的示例（如 elasticnodes, diagramscene）

如果你有具体需求（比如实现可拖拽连线、自定义动画项、与 OpenGL 结合等），可以继续提问！

6.QGraphicsRectItem

QGraphicsRectItem 是 Qt 框架中用于在 QGraphicsScene 中表示矩形图元（graphics item）的一个类。它是 QGraphicsItem 的子类，专门用于绘制矩形、正方形或带圆角的矩形。

一、基本介绍

头文件：#include <QGraphicsRectItem>
继承关系：QGraphicsRectItem ← QAbstractGraphicsShapeItem ← QGraphicsItem
功能：提供一个可自定义位置、大小、颜色、边框等属性的矩形图元，常用于图形编辑器、流程图、UI 设计工具等场景。

二、构造函数

// 默认构造，矩形为 (0, 0, 0, 0)
QGraphicsRectItem(QGraphicsItem *parent = nullptr);

// 指定矩形区域（x, y, width, height）
QGraphicsRectItem(qreal x, qreal y, qreal width, qreal height, QGraphicsItem *parent = nullptr);

// 使用 QRectF 构造
QGraphicsRectItem(const QRectF &rect, QGraphicsItem *parent = nullptr);

注意：x 和 y 是相对于图元自身坐标系的左上角位置（即局部坐标），不是场景坐标。

三、常用成员函数

1. 设置/获取矩形区域

void setRect(const QRectF &rect);
void setRect(qreal x, qreal y, qreal width, qreal height);
QRectF rect() const;

2. 绘图相关（继承自 QAbstractGraphicsShapeItem）

void setPen(const QPen &pen);      // 设置边框样式
void setBrush(const QBrush &brush); // 设置填充样式
QPen pen() const;
QBrush brush() const;

3. 其他通用属性（继承自 QGraphicsItem）

void setPos(qreal x, qreal y);     // 设置在场景中的位置
void setFlag(GraphicsItemFlag flag, bool enabled = true); // 启用交互（如可选、可移动等）
void setZValue(qreal z);           // 设置 Z 轴层级（控制重叠顺序）

四、示例代码

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

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

    // 创建场景
    QGraphicsScene scene;
    scene.setSceneRect(-200, -200, 400, 400);

    // 创建矩形图元
    QGraphicsRectItem *rect = new QGraphicsRectItem(0, 0, 100, 50);
    rect->setPen(QPen(Qt::black, 2));
    rect->setBrush(QBrush(Qt::yellow));

    // 启用交互
    rect->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable);
    rect->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);

    // 添加到场景
    scene.addItem(rect);

    // 创建视图并显示
    QGraphicsView view(&scene);
    view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
    view.setWindowTitle("QGraphicsRectItem 示例");
    view.resize(500, 500);
    view.show();

    return app.exec();
}

五、注意事项

坐标系统：
- rect() 定义的是图元的本地坐标。
- setPos() 设置的是图元在场景中的位置。
- 若你希望矩形中心位于 (100, 100)，可以：
```
rect->setRect(-50, -25, 100, 50); // 以中心为原点
rect->setPos(100, 100);
```
性能：
- 对于大量静态矩形，考虑使用 QGraphicsItemGroup 或自定义 QGraphicsItem 以提升性能。
信号与槽：
- QGraphicsRectItem 本身不发射信号。若需响应点击、移动等事件，可：
  - 重写 mousePressEvent 等虚函数（需继承并自定义类）；
  - 或通过 QGraphicsScene 的信号（如 selectionChanged()）间接处理。

六、扩展用法

圆角矩形：QGraphicsRectItem 本身不支持圆角。如需圆角，应使用 QGraphicsPathItem + QPainterPath::addRoundedRect()。
动画：配合 QPropertyAnimation 可对 pos、rect 等属性做动画（需注册元对象系统属性）。

七、相关类

类名	说明
`QGraphicsEllipseItem`	椭圆/圆形图元
`QGraphicsLineItem`	直线图元
`QGraphicsTextItem`	文本图元
`QGraphicsPathItem`	任意路径图元（更灵活）

如需进一步实现交互逻辑（如拖拽改变大小），通常需要继承 QGraphicsRectItem 并重写鼠标事件处理函数。

如果你有具体需求（比如“如何让矩形可调整大小”或“如何响应点击事件”），欢迎继续提问！

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科学的发展-只不过是读大自然写的代码

@xie__jin__cheng

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Qt高级绘图：从QPainter到图形视图框架

科学的发展-只不过是读大自然写的代码

1.Qt高级绘图：从QPainter到图形视图框架

一、Qt Paint System（基础绘图系统）

核心类

类关系简图

二、Qt Graphics View Framework（高级图形视图框架）

三大核心组件（MVC 架构思想）

核心类详解

1. QGraphicsItem（抽象基类）

2. QGraphicsScene

3. QGraphicsView

类关系简图

三、其他高级绘图相关类

四、典型使用流程对比

基础绘图（QWidget + QPainter）

高级绘图（Graphics View）

总结

一、Qt Paint System（基础绘图系统）

2.QPainter

一、基本概念

1. 绘图设备（Paint Device）

2. 绘图坐标系统

二、基本使用流程

三、常用功能详解

1. 设置画笔（Pen）

2. 设置画刷（Brush）

3. 基本图形绘制

4. 坐标变换（Transformations）

5. 状态管理：save() 与 restore()

6. 抗锯齿（Anti-aliasing）

四、完整示例：自定义 Widget 绘图

五、离屏绘图（Off-screen Painting）

六、性能建议

七、常见问题

Q: 为什么不在构造函数里用 QPainter？

Q: 如何强制重绘？

八、参考文档

3.QGraphicsScene

一、基本概念

二、主要功能

1. 图形项管理

2. 坐标系统

3. 事件处理

4. 渲染与性能优化

5. 选择与焦点

三、常用 API（C++）

创建场景

添加图形项

自定义图形项（继承 QGraphicsItem）

事件处理（在自定义项中）

连接视图

选择与交互

坐标转换示例

四、高级特性

1. 动画支持

2. 拖放（Drag & Drop）

3. 层次结构（父子关系）

4. 碰撞检测

五、性能建议

六、完整最小示例（C++）

七、常见问题

八、参考文档

4.QGraphicsView

一、基本概念

1. 架构关系

二、基本使用示例（C++）

三、QGraphicsView 核心功能详解

1. 视图变换（缩放、平移）

2. 渲染优化

3. 交互控制

4. 坐标系统

5. 背景与网格（自定义绘制）

四、性能建议

五、常见应用场景

六、参考资料

5.QGraphicsItem

一、概述

二、核心功能

1. 坐标系统

1. `QGraphicsItem`（抽象基类）

2. `QGraphicsScene`

3. `QGraphicsView`

5. 状态管理：`save()` 与 `restore()`