Qt自定义控件 -- 仪表盘01

简介

本文介绍一种绘制仪表盘的方法，整个仪表盘均采用绘制的方式实现，可自由伸缩大小。
本案例还加入了一个里程表，但是里程表不支持放大和缩小。

实现原理

绘制共分为边框、刻度、数字、数字速度（可选）、指针这几部分组成，后绘制的部分会覆盖之前绘制的部分。
共有以下几个要点需要注意：
1、整个页面的是相对大小为200*200，为了保证拉伸窗口时表盘随之拉伸或压缩，需要对坐标系统进行缩放；

painter.scale(scale/m_refSize,scale/m_refSize);

2、将坐标原点设置在表盘中心可以方便对各元素位置的计算；
painter.translate(m_refSize/2,m_refSize/2);
3、绘制表盘刻度数字的时候，需要注意坐标系的Y轴正方向向下，需要在Y值坐标前面添加负号；

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绘制函数如下：void paintEvent(QPaintEvent */*event*/)
paintEvent()是一个父类中的虚函数，函数会在任何页面需要重绘的时候被自动调用，来绘制窗口。所有带有自定义内容的窗口都必须重新实现该函数。使用QPainter进行自定义绘制只能在paintEvent（）函数或paintEvent（）调用的函数中进行。
可以手动调用update()或者repaint()函数来立刻通知系统调用paintEvent（）函数，但是通常update()能获得更好的显示效果，因为它允许Qt进行速度优化和最小的闪烁。

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent */*event*/)
{
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

    float scale = qMin(width(),height());
    //设置缩放比例和原点的先后顺序很重要
    painter.scale(scale/m_refSize,scale/m_refSize);
    painter.translate(m_refSize/2,m_refSize/2); //设置坐标原点

    drawFrame(painter); //绘制边框
    drawDividing(painter);//绘制刻度
    drawNumberIndicator(painter);//绘制指示数字
    drawNumberSpeed(painter);//显示数字速度
    drawIndicator(painter);//绘制速度指针
//    QPoint pos = m_wgt_mileage->mapFromParent(QPoint(-m_wgt_mileage->width()/2,40));

    m_wgt_mileage->setGeometry((width() - m_wgt_mileage->width()) / 2 + 30,height() - m_wgt_mileage->height() - 60,m_wgt_mileage->width(),m_wgt_mileage->height());

}

边框绘制 drawFrame(QPainter &painter)

将画笔设置为Qt::NoPen 可以去掉边框外围的边界线，否则会有一圈黑色的轮廓。
这里绘制两个圆，互相重叠，形成一个圆环，同时使用了渐变。

void MainWindow::drawFrame(QPainter &painter)
{
    painter.save();
    painter.setPen(Qt::NoPen);//确保没有边框线----填满，不留边界线
    QLinearGradient lg1(-m_radius,-m_radius,m_radius,m_radius);//渐变区域
    lg1.setColorAt(0.1,Qt::white);
    lg1.setColorAt(1,Qt::black);
//    lg1.setSpread(QGradient::ReflectSpread);//渐变样式
    painter.setBrush(lg1);
    painter.drawEllipse(-m_radius,-m_radius,m_refSize,m_refSize);

    painter.setBrush(Qt::black);
    painter.drawEllipse(QPoint(0,0),90,90);
    painter.restore();
}

绘制数字 drawNumberIndicator(QPainter &painter)

每隔20KM/H绘制一个标示；

//绘制数字指示
void MainWindow::drawNumberIndicator(QPainter &painter)
{
    painter.save();

    painter.setPen(Qt::white);

    double x,y;
    double angle, angleArc;
    double w,h;
    QFontMetricsF fm(this->font());

    for (int i = m_minSpeed; i <= m_maxSpeed; i+= 20)//每隔20Km设置一个数字
    {
        angle = 360 - (m_startAngle + (i - m_minSpeed) * m_anglePerVel); //角度
        angleArc = angle * 3.14 / 180; //转换为弧度

        x = 65 * cos(angleArc);//65是一个不断调整后得出的值，不用太在意
        y = -65 * sin(angleArc); // 负号的意义在于 Y轴正方向向下

        QString speed = QString::number(i);

        if (i % 20 == 0)
        {
            w = fm.width(speed);
            h = fm.height();
            painter.drawText(QPointF(x - w / 2,y + h/4),speed);
        }
    }

    painter.restore();
}

绘制刻度 drawDividing(QPainter &painter)

//绘制刻度
void MainWindow::drawDividing(QPainter &painter)
{
    painter.save();
    painter.rotate(m_startAngle);//将坐标系顺时针旋转150°，到达起始位置

    QPen pen(Qt::white);
    painter.setPen(pen);

    int step = (m_maxSpeed - m_minSpeed) / 5;
    double angleStep = (360.0 - (m_startAngle - m_endAngle)) / step;

    for (int i = m_minSpeed; i <= m_maxSpeed; i += 5)
    {
        if (i >= 140){ //绘制红色
            pen.setColor(Qt::red);
            painter.setPen(pen);
        }

        if (i % 20 == 0){//粗线
            pen.setWidth(2);
            painter.setPen(pen);
            painter.drawLine(88,0,75,0);

        }else if (i % 10 == 0){//中等
            pen.setWidth(1);
            painter.setPen(pen);
            painter.drawLine(88,0,80,0);

        }else if (i % 5 == 0){ //短线
            pen.setWidth(0);
            painter.setPen(pen);
            painter.drawLine(83,0,80,0);
        }
        painter.rotate(angleStep);
    }

    painter.restore();
}

绘制数字式速度 drawNumberSpeed(QPainter &painter)

void MainWindow::drawNumberSpeed(QPainter &painter)
{
    painter.save();
    painter.setPen(Qt::white);
    QString speed = QString("%1 KM/H").arg(m_curSpeed);
    QFontMetricsF fm(this->font());
    qreal w = fm.size(Qt::TextSingleLine,speed).width();
    painter.drawText(-w/2,-20,speed);

    painter.restore();
}

绘制指针 drawIndicator(QPainter &painter)

这里根据当前速度计算当前指针的角度，然后旋转坐标系到当前角度。最后绘制指针和旋转中心。

void MainWindow::drawIndicator(QPainter &painter)
{
    painter.save();
    //绘制指针

    double curAngle = m_startAngle + m_curSpeed * m_anglePerVel;
    painter.rotate(curAngle); //旋转坐标系

    QRadialGradient haloGradient(0, 0, 60, 0, 0);  //辐射渐变
    haloGradient.setColorAt(0, QColor(60,60,60));
    haloGradient.setColorAt(1, QColor(160,160,160)); //灰
    painter.setPen(Qt::white); //定义线条文本颜色  设置线条的颜色
    painter.setBrush(haloGradient);//刷子定义形状如何填满 填充后的颜色

    static const QPointF points[3] = {
        QPointF(0.0, 2),
        QPointF(0.0, -2),
        QPointF(70.0, 0),
    };
    painter.drawPolygon(points,3); //绘制指针
    painter.restore();

    painter.save();
    //绘制旋转中心
    QRadialGradient rg(0,0,10);
    rg.setColorAt(0.0,Qt::darkGray);
    rg.setColorAt(0.5,Qt::white);
    rg.setColorAt(1.0,Qt::darkGray);
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(rg);
    painter.drawEllipse(QPoint(0,0),5,5);

    painter.restore();
}

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