百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

从零开始学Qt(59):一文读懂坐标变换

haoteby 2025-02-14 23:21 14 浏览

QPainter在窗口上绘图的默认坐标系统如图所示,这是绘图设备的物理坐标。为了绘图的方便,QPainter提供了一些坐标变换的功能,通过平移、旋转等坐标变换,得到一个逻辑坐标 系统,使用逻辑坐标系统在某些时候绘图更方便。坐标变换函数如下。

  • void translate(qreal dx, qreal dy) 坐标系统平移一定的偏移量,坐标原点平移到新的点
  • void rotate(qreal angle) 坐标系统顺时针旋转一个角度
  • void scale(qreal sx, qreal sy) 坐标系统缩放
  • void shear(qreal sh, qreal sv) 坐标系统做扭转变换
  • void save() 保存painter当前的状态,就是将当前状态压入堆栈
  • void restore() 恢复上一次状态,就是从堆栈中弹出上次的状态
  • void resetTransform() 复位所有的坐标变换

常用的坐标变换是平移、旋转和缩放,使用世界坐标变换矩阵也可以实现这些变换功能,但 是需要单独定义一个QTransform类的变量,对于QPainter来说,简单的坐标变换使用QPainter自有的坐标变换函数就足够了。

坐标平移

坐标平移函数是translate(),其中一种参数形式的函数原型是:

void translate(qreal dx, qreal dy)

表示将坐标系统水平方向平移dx个单位,垂直方向平移dy个单位,在缺省的坐标系统中,单位就是像素。如果是从原始状态平移(dx,dy),那么平移后的坐标原点就移到了(dx,dy)。将坐标原点变换到窗口中心在绘制某些图形时是非常方便的。

坐标旋转

坐标旋转的函数是rotate(),其函数原型为:

void rotate(qreal angle)

它是将坐标系统绕坐标原点顺时针旋转angle角度,单位是度。当angle为正数时是顺时针旋转,为负数时是逆时针旋转。

注意旋转之后并不改变窗口矩形的实际大小,只是改变了坐标轴的方向。

缩放

缩放函数是scaled其函数原型为:

void scale(qreal sx, qreal sy)

其中,sx,sy分别为横向和纵向缩放比例,比例大于1是放大,小于1是缩小。

状态保存与恢复

进行坐标变换时,QPainter内部实际上有一个坐标变换矩阵,用save()保存当前坐标状态,用 restore恢复上次保存的坐标状态,这两个函数必须配对使用,操作的是一个堆栈对象。 resetTransform()函数则是复位所有坐标变换操作,恢复原始的坐标系统。

坐标变换绘图实例

绘制3个五角星的程序。创建一个基于QWidget的窗口的应用程序,窗体上不放置任何组件。在Widget类的构造函数和paintEvent()事件中编写代码,代码内容如下。

Widget::Widget(QWidget *parent)
: QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{
  ui->setupUi(this);
  setPalette(QPalette(Qt::white) ) ; //设置窗口背景色
  setAutoFillBackground(true);
  resize (600,300) ;//固定初始化窗口大小
}
void Widget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
  QPainter painter(this);
  painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
  painter.setRenderHint(QPainter::TextAntialiasing);
  //生成五角星的5个顶点的坐标,假设原点在五角星中心
  qreal R=100; //半径
  const qreal Pi=3.14159;
  qreal deg=Pi*72/180;
  QPoint points[5]={
    QPoint(R,0),
    QPoint(R*qCos(deg),-R*qSin(deg)),
    QPoint(R*qCos(2*deg),-R*qSin(2*deg)),
    QPoint(R*qCos(3*deg),-R*qSin(3*deg)),
    QPoint(R*qCos(4*deg),-R*qSin(4*deg)),
  };
  //设置字体
  QFont font;
  font.setPointSize(12);
  font.setBold(true);
  painter.setFont(font);
  //设置画笔
  QPen penLine;
  penLine.setWidth(2) ; //线宽
  penLine.setColor(Qt::blue) ; //划线颜色
  penLine.setStyle (Qt::SolidLine) ;//线的类型
  penLine.setCapStyle(Qt::FlatCap) ;//线端点样式
  penLine.setJoinStyle(Qt::BevelJoin) ;//线的连接点样式
  painter.setPen(penLine);
  //设置画刷
  QBrush brush;
  brush.setColor(Qt::yellow) ; //画刷颜色
  brush.setStyle(Qt::SolidPattern) ; //画刷填充样式
  painter.setBrush(brush);
  //设计绘制五角星的PainterPath,以便重复使用
  QPainterPath starPath;
  starPath.moveTo(points[0]);
  starPath.lineTo(points[2]);
  starPath.lineTo(points[4]);
  starPath.lineTo(points[1]);
  starPath.lineTo(points[3]);
  starPath.closeSubpath(); //闭合路径,最后一个点与第一个点相连
  starPath.addText(points[0], font, "0"); //显示端点编号
  starPath.addText(points[1], font, "1");
  starPath.addText(points[2], font, "2");
  starPath.addText(points[3], font, "3");
  starPath.addText(points[4], font, "4");
  //绘图
  painter.save();//保存坐标状态
  painter.translate(100, 120);//平移
  painter.drawPath(starPath); //画星星
  painter.drawText(0,0,"S1");
  painter.restore();//恢复坐标状态
  painter.translate (300, 120) ; //平移
  painter.scale(0.8,0.8); //缩放
  painter.rotate(90) ;//顺时针旋转 90 度
  painter.drawPath(starPath);//画星星
  painter.drawText(0,0,"S2");
  painter.resetTransform();//复位所有坐标变换
  painter.translate(500, 120); //平移
  painter.rotate(-145) ;//逆时针旋转 145 度
  painter.drawPath(starPath) ;//画星星
  painter.drawText(0,0,"S3");
}

运行该实例程序,得到如图所示的结果,在窗口上绘制了 3个五角星。

第1个是原始的五角星;第2个是缩小为0.8倍,顺时针旋转90度的五角星;第3个是逆时针旋转145度的五角星。

这个程序中使用到了 QPainterPath和QPainter的坐标变换功能。说明如下。

首先假设一个五角星的中心点是原点,第0个点在X轴上,五角星外接圆半径为100,计算 出5个点的坐标,保存在points数组中。

然后定义了一个QPainterPath类的变量starPath,用于记录画五角星的过程,就是几个点的连线过程,并且标注点的编号。使用QPainterPath的优点就是定义一个QPainterPath类型的变量记录一个复杂图形的绘制过程后,可以重复使用。虽然points数组中的点的坐标是假设五角星的中心点是原点,在绘制不同的五角星时只需将坐标平移到新的原点位置,就可以绘制不同的五角星。

绘制第1个五角星的程序是:

painter.save();//保存坐标状态
painter.translate(100, 120);//平移
painter.drawPath(starPath); //画星星
painter.drawText(0,0,"S1");
painter.restore();//恢复坐标状态

这里,save()函数保存当前坐标状态(也就是坐标的原始状态),然后将坐标原点平移到(100,120), 调用绘制路径的函数drawPath(starPath)绘制五角星,在五角星的中心标注“S1”表示第1个五角星,最后调用restore()函数恢复上次的坐标状态。这样就以(100,120)为中心点绘制了第1个五角星。

绘制第2个五角星的程序是:

painter.translate (300, 120) ; //平移
painter.scale(0.8,0.8); //缩放
painter.rotate(90) ;//顺时针旋转 90 度
painter.drawPath(starPath);//画星星
painter.drawText(0,0,"S2");
painter.resetTransform();//复位所有坐标变换

这里首先调用坐标平移函数translate(300,120)。由于上次restore()之后回到坐标初始状态,所以这次平移后,坐标原点到了物理坐标(300,120)。而如果没有上一个restore(),会在上一次的坐标基础上平移。

绘图之前调用了缩放函数scale(0.8, 0.8),使得缩小到原来的0.8,再顺时针旋转90°,然后调用绘制路径函数drawPath(starPath)绘制五角星,就得到了第2个五角星。

绘制第3个五角星时首先使坐标复位,即:

painter. resetTransform();//复位所有坐标变换

这样会复位所有坐标变换,又回到了原始坐标。

相关推荐

一日一技:用Python程序将十进制转换为二进制

用Python程序将十进制转换为二进制通过将数字连续除以2并以相反顺序打印其余部分,将十进制数转换为二进制。在下面的程序中,我们将学习使用递归函数将十进制数转换为二进制数,代码如下:...

十进制转化成二进制你会吗?#数学思维

六年级奥赛起跑线:抽屉原理揭秘。同学们好,我是你们的奥耀老师。今天一起来学习奥赛起跑线第三讲二进制计数法。例一:把十进制五十三化成二进制数是多少?首先十进制就是满十进一,二进制就是满二进一。二进制每个...

二进制、十进制、八进制和十六进制,它们之间是如何转换的?

在学习进制时总会遇到多种进制转换的时候,学会它们之间的转换方法也是必须的,这里分享一下几种进制之间转换的方法,也分享两个好用的转换工具,使用它们能够大幅度的提升你的办公和学习效率,感兴趣的小伙伴记得点...

c语言-2进制转10进制_c语言 二进制转十进制

#include<stdio.h>intmain(){charch;inta=0;...

二进制、八进制、十进制和十六进制数制转换

一、数制1、什么是数制数制是计数进位的简称。也就是由低位向高位进位计数的方法。2、常用数制计算机中常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。...

二进制、十进制、八进制、十六进制间的相互转换函数

二进制、十进制、八进制、十六进制间的相互转换函数1、输入任意一个十进制的整数,将其分别转换为二进制、八进制、十六进制。2、程序代码如下:#include<iostream>usingna...

二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换

从大学开始系统的接触计算机专业,到现在已经过去十几年了,今天整理一下基础的进制转换,希望给还在上高中的表妹一个入门的引导,早日熟悉这个行业。一、二进制、八进制、十进制和十六进制是如何定义的?二进制是B...

二进制如何转换成十进制?_二进制如何转换成十进制例子图解

随着社会的发展,电器维修由继电器时代逐渐被PLC,变频器,触摸屏等工控时代所替代,特别是plc编程,其数据逻辑往往涉及到数制二进制,那么二进制到底是什么呢?它和十进制又有什么区别和联系呢?下面和朋友们...

二进制与十进制的相互转换_二进制和十进制之间转换

很多同学在刚开始接触计算机语言的时候,都会了解计算机的世界里面大多都是二进制来表达现实世界的任何事物的。当然现实世界的事务有很多很多,就拿最简单的数字,我们经常看到的数字大多都是十进制的形式,例如:我...

十进制如何转换为二进制,二进制如何转换为十进制

用十进制除以2,除的断的,商用0表示;除不断的,商用1表示余0时结束假如十进制用X表示,用十进制除以2,即x/2除以2后为整数的(除的断的),商用0表示;除以2除不断的,商用1表示除完后的商0或1...

十进制数如何转换为二进制数_十进制数如何转换为二进制数举例说明

我们经常听到十进制数和二进制数,电脑中也经常使用二进制数来进行计算,但是很多人却不清楚十进制数和二进制数是怎样进行转换的,下面就来看看,十进制数转换为二进制数的方法。正整数转二进制...

二进制转化为十进制,你会做吗?一起来试试吧

今天孩子问把二进制表示的110101改写成十进制数怎么做呀?,“二进制”简单来说就是“满二进一”,只用0和1共两个数字表示,同理我们平常接触到的“十进制”是“满十进一”,只用0-9共十个数字表示。如果...

Mac终于能正常打游戏了!苹果正逐渐淘汰Rosetta转译

Mac玩家苦转译久矣!WWDC2025苹果正式宣判Rosetta死刑,原生游戏时代终于杀到。Metal4光追和AI插帧技术直接掀桌,连Steam都连夜扛着ARM架构投诚了。看到《赛博朋克2077》...

怎么把视频的声音提出来转为音频?音频提取,11款工具实测搞定

想把视频里的声音单独保存为音频文件(MP3/AAC/WAV/FLAC)用于配音、播客、听课或二次剪辑?本文挑出10款常用工具,给出实测可复现的操作步骤、优缺点和场景推荐。1)转换猫mp3转换器(操作门...

6个mp4格式转换器测评:转换速度与质量并存!

MP4视频格式具有兼容性强、视频画质高清、文件体积较小、支持多种编码等特点,适用于网络媒体传播。如果大家想要将非MP4格式的视频转换成MP4的视频格式的话,可以使用MP4格式转换器更换格式。本文分别从...