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Qt编写自定义控件21-圆弧仪表盘

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来源: 2019-6-4 13:02:06 显示全部楼层 |阅读模式
一、前言
圆弧仪表盘在整个自定义控件大全中也稍微遇到了技术难点,比如背景透明,如果采用以前画圆形画扇形的方式绘制,肯定很难形成背景透明,需要用到切割,最后换了一种绘制方法,采用绘制圆弧的方式,即使用drawArc方法,这个方法有个注意点就是值要*16,我也一直没有搞懂为什么要*16,帮助文档也是这么写的,那就按照帮助文档来吧,具体也就没有深究下去。
在用qpainter绘制准备工作中,如果先将绘制坐标的中心点移动到区域的中心,painter.translate(width / 2, height / 2); 然后对坐标系进行宽高风向的缩放200倍,painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);这样的方式绘制出来,只要指定了半径或者字体指定了大小,以后都是会根据这个标准自动缩放的,这样就做到了自适应任何大小字体自动变化,我也是突然之间发现的这个巧妙的用法。

二、实现的功能
* 1:可设置范围值,支持负数值
* 2:可设置精确度,最大支持小数点后3位
* 3:可设置大刻度数量/小刻度数量
* 4:可设置开始旋转角度/结束旋转角度
* 5:可设置是否启用动画效果以及动画效果每次移动的步长
* 6:可设置外圆背景/内圆背景/饼圆三种颜色/刻度尺颜色/文字颜色
* 7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放
* 8:可自由拓展各种渐变色,各圆的半径
* 9:指示器样式可选择 圆形指示器 指针指示器 圆角指针指示器 三角形指示器

三、效果图


四、头文件代码
  1. #ifndef GAUGEARC_H
  2. #define GAUGEARC_H

  3. /**
  4. * 圆弧仪表盘控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-12-16
  5. * 1:可设置范围值,支持负数值
  6. * 2:可设置精确度,最大支持小数点后3位
  7. * 3:可设置大刻度数量/小刻度数量
  8. * 4:可设置开始旋转角度/结束旋转角度
  9. * 5:可设置是否启用动画效果以及动画效果每次移动的步长
  10. * 6:可设置外圆背景/内圆背景/饼圆三种颜色/刻度尺颜色/文字颜色
  11. * 7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放
  12. * 8:可自由拓展各种渐变色,各圆的半径
  13. * 9:指示器样式可选择 圆形指示器 指针指示器 圆角指针指示器 三角形指示器
  14. */

  15. #include <QWidget>

  16. #ifdef quc
  17. #if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
  18. #include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
  19. #else
  20. #include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
  21. #endif

  22. class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT GaugeArc : public QWidget
  23. #else
  24. class GaugeArc : public QWidget
  25. #endif

  26. {
  27.         Q_OBJECT       
  28.         Q_ENUMS(PointerStyle)

  29.         Q_PROPERTY(double minValue READ getMinValue WRITE setMinValue)
  30.         Q_PROPERTY(double maxValue READ getMaxValue WRITE setMaxValue)
  31.     Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
  32.         Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

  33.         Q_PROPERTY(int scaleMajor READ getScaleMajor WRITE setScaleMajor)
  34.         Q_PROPERTY(int scaleMinor READ getScaleMinor WRITE setScaleMinor)
  35.         Q_PROPERTY(int startAngle READ getStartAngle WRITE setStartAngle)
  36.         Q_PROPERTY(int endAngle READ getEndAngle WRITE setEndAngle)

  37.         Q_PROPERTY(bool animation READ getAnimation WRITE setAnimation)
  38.         Q_PROPERTY(double animationStep READ getAnimationStep WRITE setAnimationStep)

  39.     Q_PROPERTY(QColor arcColor READ getArcColor WRITE setArcColor)
  40.         Q_PROPERTY(QColor scaleColor READ getScaleColor WRITE setScaleColor)
  41.     Q_PROPERTY(QColor scaleNumColor READ getScaleNumColor WRITE setScaleNumColor)
  42.         Q_PROPERTY(QColor pointerColor READ getPointerColor WRITE setPointerColor)
  43.     Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

  44.         Q_PROPERTY(PointerStyle pointerStyle READ getPointerStyle WRITE setPointerStyle)

  45. public:       
  46.         enum PointerStyle {
  47.         PointerStyle_Circle = 0,        //圆形指示器
  48.         PointerStyle_Indicator = 1,     //指针指示器
  49.         PointerStyle_IndicatorR = 2,    //圆角指针指示器
  50.         PointerStyle_Triangle = 3       //三角形指示器
  51.         };

  52.         explicit GaugeArc(QWidget *parent = 0);
  53.         ~GaugeArc();

  54. protected:
  55.         void paintEvent(QPaintEvent *);
  56.         void drawArc(QPainter *painter);
  57.         void drawScale(QPainter *painter);
  58.         void drawScaleNum(QPainter *painter);
  59.     void drawPointerCircle(QPainter *painter);
  60.     void drawPointerIndicator(QPainter *painter);
  61.     void drawPointerIndicatorR(QPainter *painter);
  62.     void drawPointerTriangle(QPainter *painter);
  63.         void drawRoundCircle(QPainter *painter);
  64.         void drawCenterCircle(QPainter *painter);
  65.     void drawValue(QPainter *painter);

  66. private slots:
  67.         void updateValue();

  68. private:   
  69.     double minValue;                //最小值
  70.     double maxValue;                //最大值
  71.     double value;                   //目标值
  72.     int precision;                  //精确度,小数点后几位

  73.     int scaleMajor;                 //大刻度数量
  74.     int scaleMinor;                 //小刻度数量
  75.     int startAngle;                 //开始旋转角度
  76.     int endAngle;                   //结束旋转角度

  77.     bool animation;                 //是否启用动画显示
  78.     double animationStep;           //动画显示时步长

  79.     QColor arcColor;                //圆弧颜色
  80.     QColor scaleColor;              //刻度尺颜色
  81.     QColor scaleNumColor;           //刻度值颜色
  82.     QColor pointerColor;            //指针颜色
  83.     QColor textColor;               //文字颜色

  84.     PointerStyle pointerStyle;      //指针样式

  85.     bool reverse;                   //是否往回走
  86.     double currentValue;            //当前值
  87.     QTimer *timer;                  //定时器绘制动画

  88. public:       
  89.         double getMinValue()            const;
  90.         double getMaxValue()            const;
  91.     double getValue()               const;
  92.         int getPrecision()              const;

  93.         int getScaleMajor()             const;
  94.         int getScaleMinor()             const;
  95.         int getStartAngle()             const;
  96.         int getEndAngle()               const;

  97.         bool getAnimation()             const;
  98.         double getAnimationStep()       const;

  99.         QColor getArcColor()            const;
  100.         QColor getScaleColor()          const;
  101.     QColor getScaleNumColor()       const;
  102.         QColor getPointerColor()        const;
  103.         QColor getTextColor()           const;

  104.         PointerStyle getPointerStyle()  const;

  105.     QSize sizeHint()                const;
  106.     QSize minimumSizeHint()         const;

  107. public Q_SLOTS:
  108.         //设置范围值
  109.         void setRange(double minValue, double maxValue);
  110.         void setRange(int minValue, int maxValue);

  111.         //设置最大最小值
  112.         void setMinValue(double minValue);
  113.         void setMaxValue(double maxValue);

  114.         //设置目标值
  115.         void setValue(double value);
  116.         void setValue(int value);

  117.         //设置精确度
  118.         void setPrecision(int precision);

  119.         //设置主刻度数量
  120.         void setScaleMajor(int scaleMajor);
  121.         //设置小刻度数量
  122.         void setScaleMinor(int scaleMinor);
  123.         //设置开始旋转角度
  124.         void setStartAngle(int startAngle);
  125.         //设置结束旋转角度
  126.         void setEndAngle(int endAngle);

  127.         //设置是否启用动画显示
  128.         void setAnimation(bool animation);
  129.         //设置动画显示的步长
  130.         void setAnimationStep(double animationStep);

  131.         //设置圆弧颜色
  132.     void setArcColor(const QColor &arcColor);
  133.         //设置刻度尺颜色
  134.     void setScaleColor(const QColor &scaleColor);
  135.     //设置刻度值颜色
  136.     void setScaleNumColor(const QColor &scaleNumColor);
  137.         //设置指针颜色
  138.     void setPointerColor(const QColor &pointerColor);
  139.         //设置文本颜色
  140.     void setTextColor(const QColor &textColor);

  141.         //设置指针样式
  142.     void setPointerStyle(const PointerStyle &pointerStyle);

  143. Q_SIGNALS:
  144.     void valueChanged(int value);
  145. };

  146. #endif // GAUGEARC_H
复制代码

五、核心代码
  1. void GaugeArc::paintEvent(QPaintEvent *)
  2. {
  3.     int width = this->width();
  4.     int height = this->height();
  5.     int side = qMin(width, height);

  6.     //绘制准备工作,启用反锯齿,平移坐标轴中心,等比例缩放
  7.     QPainter painter(this);
  8.     painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::TextAntialiasing);
  9.     painter.translate(width / 2, height / 2);   
  10.     painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

  11.     //绘制圆弧
  12.     drawArc(&painter);
  13.     //绘制刻度线
  14.     drawScale(&painter);
  15.     //绘制刻度值
  16.     drawScaleNum(&painter);

  17.     //根据指示器形状绘制指示器
  18.     if (pointerStyle == PointerStyle_Circle) {
  19.         drawPointerCircle(&painter);
  20.     } else if (pointerStyle == PointerStyle_Indicator) {
  21.         drawPointerIndicator(&painter);
  22.     } else if (pointerStyle == PointerStyle_IndicatorR) {
  23.         drawPointerIndicatorR(&painter);
  24.     } else if (pointerStyle == PointerStyle_Triangle) {
  25.         drawPointerTriangle(&painter);
  26.     }

  27.     //绘制指针中心圆外边框
  28.     drawRoundCircle(&painter);
  29.     //绘制指针中心圆
  30.     drawCenterCircle(&painter);
  31.     //绘制当前值
  32.     drawValue(&painter);
  33. }

  34. void GaugeArc::drawArc(QPainter *painter)
  35. {
  36.     int radius = 98;
  37.     painter->save();
  38.     QPen pen;
  39.     pen.setColor(arcColor);
  40.     pen.setWidthF(2);

  41.     painter->setPen(pen);
  42.     painter->setBrush(Qt::NoBrush);

  43.     //计算总范围角度,当前值范围角度,剩余值范围角度
  44.     double angleAll = 360.0 - startAngle - endAngle;
  45.     double angleCurrent = angleAll * ((currentValue - minValue) / (maxValue - minValue));
  46.     double angleOther = angleAll - angleCurrent;

  47.     //绘制外边框圆弧
  48.     QRectF rect = QRectF(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
  49.     painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent) * 16, angleCurrent * 16);
  50.     painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent - angleOther) * 16, angleOther * 16);

  51.     //绘制里边框圆弧
  52.     radius = 90;
  53.     rect = QRectF(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
  54.     painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent) * 16, angleCurrent * 16);
  55.     painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleCurrent - angleOther) * 16, angleOther * 16);

  56.     painter->restore();
  57. }

  58. void GaugeArc::drawScale(QPainter *painter)
  59. {
  60.     int radius = 97;
  61.     painter->save();

  62.     painter->rotate(startAngle);
  63.     int steps = (scaleMajor * scaleMinor);
  64.     double angleStep = (360.0 - startAngle - endAngle) / steps;

  65.     QPen pen;
  66.     pen.setColor(scaleColor);
  67.     pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);

  68.     for (int i = 0; i <= steps; i++) {
  69.         if (i % scaleMinor == 0) {
  70.             pen.setWidthF(1.5);
  71.             painter->setPen(pen);
  72.             painter->drawLine(0, radius - 12, 0, radius);
  73.         } else {
  74.             pen.setWidthF(1.0);
  75.             painter->setPen(pen);
  76.             painter->drawLine(0, radius - 5, 0, radius);
  77.         }

  78.         painter->rotate(angleStep);
  79.     }

  80.     painter->restore();
  81. }

  82. void GaugeArc::drawScaleNum(QPainter *painter)
  83. {
  84.     int radius = 75;
  85.     painter->save();
  86.     painter->setPen(scaleNumColor);

  87.     double startRad = (360 - startAngle - 90) * (M_PI / 180);
  88.     double deltaRad = (360 - startAngle - endAngle) * (M_PI / 180) / scaleMajor;

  89.     for (int i = 0; i <= scaleMajor; i++) {
  90.         double sina = qSin(startRad - i * deltaRad);
  91.         double cosa = qCos(startRad - i * deltaRad);
  92.         double value = 1.0 * i * ((maxValue - minValue) / scaleMajor) + minValue;

  93.         QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
  94.         double textWidth = fontMetrics().width(strValue);
  95.         double textHeight = fontMetrics().height();
  96.         int x = radius * cosa - textWidth / 2;
  97.         int y = -radius * sina + textHeight / 4;
  98.         painter->drawText(x, y, strValue);
  99.     }

  100.     painter->restore();
  101. }

  102. void GaugeArc::drawPointerCircle(QPainter *painter)
  103. {
  104.     int radius = 8;
  105.     int offset = 30;
  106.     painter->save();
  107.     painter->setPen(Qt::NoPen);
  108.     painter->setBrush(pointerColor);

  109.     painter->rotate(startAngle);
  110.     double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
  111.     painter->rotate(degRotate);
  112.     painter->drawEllipse(-radius, radius + offset, radius * 2, radius * 2);

  113.     painter->restore();
  114. }

  115. void GaugeArc::drawPointerIndicator(QPainter *painter)
  116. {
  117.     int radius = 75;
  118.     painter->save();
  119.     painter->setOpacity(0.8);
  120.     painter->setPen(Qt::NoPen);
  121.     painter->setBrush(pointerColor);

  122.     QPolygon pts;
  123.     pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

  124.     painter->rotate(startAngle);
  125.     double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
  126.     painter->rotate(degRotate);
  127.     painter->drawConvexPolygon(pts);

  128.     painter->restore();
  129. }

  130. void GaugeArc::drawPointerIndicatorR(QPainter *painter)
  131. {
  132.     int radius = 75;
  133.     painter->save();

  134.     QPen pen;
  135.     pen.setWidthF(1);
  136.     pen.setColor(pointerColor);
  137.     painter->setPen(pen);
  138.     painter->setBrush(pointerColor);

  139.     QPolygon pts;
  140.     pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

  141.     painter->rotate(startAngle);
  142.     double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
  143.     painter->rotate(degRotate);
  144.     painter->drawConvexPolygon(pts);

  145.     //增加绘制圆角直线,与之前三角形重叠,形成圆角指针   
  146.     pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
  147.     pen.setWidthF(4);
  148.     painter->setPen(pen);
  149.     painter->drawLine(0, 0, 0, radius);

  150.     painter->restore();
  151. }

  152. void GaugeArc::drawPointerTriangle(QPainter *painter)
  153. {
  154.     int radius = 10;
  155.     int offset = 55;
  156.     painter->save();
  157.     painter->setPen(Qt::NoPen);
  158.     painter->setBrush(pointerColor);

  159.     QPolygon pts;
  160.     pts.setPoints(3, -5, 0 + offset, 5, 0 + offset, 0, radius + offset);

  161.     painter->rotate(startAngle);
  162.     double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
  163.     painter->rotate(degRotate);
  164.     painter->drawConvexPolygon(pts);

  165.     painter->restore();
  166. }

  167. void GaugeArc::drawRoundCircle(QPainter *painter)
  168. {
  169.     int radius = 12;
  170.     painter->save();
  171.     painter->setOpacity(0.5);
  172.     painter->setPen(Qt::NoPen);
  173.     painter->setBrush(pointerColor);
  174.     painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
  175.     painter->restore();
  176. }

  177. void GaugeArc::drawCenterCircle(QPainter *painter)
  178. {
  179.     int radius = 8;
  180.     painter->save();
  181.     painter->setPen(Qt::NoPen);
  182.     painter->setBrush(pointerColor);
  183.     painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
  184.     painter->restore();
  185. }

  186. void GaugeArc::drawValue(QPainter *painter)
  187. {
  188.     int radius = 100;
  189.     painter->save();
  190.     painter->setPen(textColor);

  191.     QFont font;
  192.     font.setPixelSize(30);
  193.     painter->setFont(font);

  194.     QRectF textRect(-radius, radius / 2, radius * 2, radius / 3);
  195.     QString strValue = QString("%1").arg((double)currentValue, 0, 'f', precision);
  196.     painter->drawText(textRect, Qt::AlignCenter, strValue);

  197.     painter->restore();
  198. }
复制代码

六、控件介绍

1. 超过146个精美控件,涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏,flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
2. 每个类都可以独立成一个单独的控件,零耦合,每个控件一个头文件和一个实现文件,不依赖其他文件,方便单个控件以源码形式集成到项目中,较少代码量。qwt的控件类环环相扣,高度耦合,想要使用其中一个控件,必须包含所有的代码。
3. 全部纯Qt编写,QWidget+QPainter绘制,支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本,支持mingw、msvc、gcc等编译器,不乱码,可直接集成到Qt  Creator中,和自带的控件一样使用,大部分效果只要设置几个属性即可,极为方便。
4. 每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO,方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
5. 每个控件的源代码都有详细中文注释,都按照统一设计规范编写,方便学习自定义控件的编写。
6. 每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
7. 超过130个可见控件,6个不可见控件。
8. 部分控件提供多种样式风格选择,多种指示器样式选择。
9. 所有控件自适应窗体拉伸变化。
10.  集成自定义控件属性设计器,支持拖曳设计,所见即所得,支持导入导出xml格式。
11. 自带activex控件demo,所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
12. 集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体,享受图形字体带来的乐趣。
13. 所有控件最后生成一个dll动态库文件,可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。


七、SDK下载
- SDK下载链接:https://pan.baidu.com/s/1tD9v1YPfE2fgYoK6lqUr1Q 提取码:lyhk
- 自定义控件+属性设计器欣赏:https://pan.baidu.com/s/1l6L3rKSiLu_uYi7lnL3ibQ 提取码:tmvl
- 下载链接中包含了各个版本的动态库文件,所有控件的头文件,使用demo。
- 自定义控件插件开放动态库dll使用(永久免费),无任何后门和限制,请放心使用。
- 目前已提供26个版本的dll,其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
- 不定期增加控件和完善控件,不定期更新SDK,欢迎各位提出建议,谢谢!
- widget版本(QQ:517216493)qml版本(QQ:373955953)三峰驼(QQ:278969898)。
- 涛哥的知乎专栏 Qt进阶之路 https://zhuanlan.zhihu.com/TaoQt
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