QGraphicsItem鼠标精准拾取（pick/select）研究

在QT场景视图中，一个2D图形项是一个QGraphicsItem，我们可以通过继承来定义我们自己的图形项。

主要有以下三个虚函数需要重点关注：

1) 边界矩形（必须实现）

virtual QRectF boundingRect() const = 0;

2) 图形形状（可选实现），该函数返回图形项的实际形状路径，常用于碰撞检测、命中测试等等，默认实现返回boundingRect的矩形形状（具体的图形项的形状是任意变化的，默认的矩形形状显然不能正确表示图形的实际形状，所以建议重写该函数）。需要注意的是，形状的轮廓线可能会根据画笔大小以及线型而有所不同，所以实际的形状也应该包括轮廓线的区域。

virtual QPainterPath shape() const;

3) 图形内容（必须实现）

virtual void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget = nullptr) = 0;

图形一般的表现形式有两种：封闭和非封闭，如直线、曲线等都是非封闭图形，而矩形、椭圆等为封闭图形，非封闭图形无法使用填充，实际的形状为线条所指定的路径区域，封闭图形可以使用填充，实际的形状包括线条以及封闭填充区域。

QT的QPainter类提供了绘制最常见图形（如矩形、椭圆、多边形、文本等）API，对于一些不规则形状的复杂图形，则提供了drawPath方法通过绘制路径来达到。

QPainterPath

QPainterPath 类（绘图路径）提供了一个容器，用于绘图操作，可以创建和重用图形形状。

绘图路径是由许多图形化的构建块组成的对象，例如：矩形、椭圆、直线和曲线。构建块可以加入在封闭的子路径中，例如：矩形或椭圆。封闭的路径的起点和终点是一致的，或者他们可以作为未封闭的子路径独立存在，如：直线和曲线。

与正常绘图相比，QPainterPath 的主要优点在于：复杂的图形只需创建一次，然后只需调用 QPainter::drawPath() 函数即可绘制多次。QPainterPath 提供了一组函数，可用于获取绘图路径及其元素的信息。除了可以使用 toReversed() 函数来改变元素的顺序外，还有几个函数将 QPainterPath 对象转换成一个多边形表示。

QPainterPathStroker

QPainterPath 可以被填充（fill）、描绘轮廓（outline）、裁剪（clip）。要为一个指定的绘图路径生成可填充的轮廓，可以使用 QPainterPathStroker 类。。

通过调用createStroke()函数，将给定的QPainterPath作为参数传递，将创建一个表示给定路径轮廓的新画家路径（outlinepath）。然后可以填充新创建的画家路径用于绘制原始画家路径（path）的轮廓。

您可以使用以下函数控制轮廓的各种设计方面（画笔宽度，帽子样式，连接样式和点画线模式）：

setWidth()
setCapStyle()
setJoinStyle()
setDashPattern()

setDashPattern()函数既可以接受Qt::PenStyle对象，也可以接受模式的vector表示作为参数。

此外，您可以使用setCurveThreshold（）函数指定曲线的阈值，控制绘制曲线的粒度。默认阈值是经过良好调整的值（0.25），通常您不需要修改它。但是，您可以通过降低其值来使曲线的外观更平滑。

您还可以使用setMiterLimit()函数控制生成的轮廓的斜接限制。斜接限制描述了斜接连接可以延伸到每个连接的距离。限制以宽度为单位指定，因此像素化斜接限制将为miterlimit * width。仅当连接样式为Qt :: MiterJoin时才使用此值。

注意，createStroke()函数生成的painter路径只能用于概述给定的painter路径，否则可能会导致意外行为。生成的轮廓也需要默认设置的Qt :: WindingFill规则。

QT场景视图中要实现2D图形的精准拾取，就需要关注图形的shape而不是boundingRect，下面是一个测试例子，仅供参考：

新建ItemBase类，继承自QGraphicsItem，用于规定子Item的一些共同行为：

   ItemBase.h  
 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36

#ifndef ITEMBASE_H
#define ITEMBASE_H

#include <QGraphicsItem>

class QGraphicsSceneMouseEvent;
class ItemBase : public QGraphicsItem
{
public :
    ItemBase(QSize size, QGraphicsItem *parent = nullptr);

     virtual ~ItemBase() override;

    QRectF boundingRect() const override;

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

protected :
     void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
     void mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
     void mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;
     void wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent *event) override;
     bool isInResizeArea( const QPointF &pos);

protected :
    QSize   m_size;

private :
     bool     m_isResizing;
     bool     m_isRotating;

};

#endif // ITEMBASE_H

在ItemBase类中，我们重写了boundingRect以及paint函数，图形项的具体形状在子类中重写shape()来实现：

   ItemBase.cpp 
 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

QRectF ItemBase::boundingRect() const
{
     // 实际图形形状的边界矩形
     return shape().boundingRect();
}

void ItemBase::paint(QPainter *painter,
                      const QStyleOptionGraphicsItem *option,
                     QWidget *widget)
{
    Q_UNUSED(widget);
     if (option->state & QStyle::State_Selected) {
        painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true );
         if (option->state & QStyle::State_HasFocus) {
            painter->setPen(QPen(Qt::yellow, 3 ));
        }
         else {
            painter->setPen(Qt::white);
        }
        painter->drawRect(boundingRect());
           }
    painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, false );
}

以ItemPolyline为例进行说明：

    C++ Code  
 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75

#ifndef ITEMPOLYLINE_H
#define ITEMPOLYLINE_H

#include "ItemBase.h"

class ItemPolyline : public ItemBase
{
public :
    ItemPolyline(QSize size, QGraphicsItem *parent = nullptr);

     virtual void paint(QPainter *painter,
                        const QStyleOptionGraphicsItem *option,
                       QWidget *widget = nullptr);
     // overwrite shape()
    QPainterPath shape() const ;
};

#endif // ITEMPOLYLINE_H

#include "ItemPolyline.h"
#include <QPainter>
#include <QPainterPath>

ItemPolyline::ItemPolyline(QSize size, QGraphicsItem *parent)
    : ItemBase (size, parent)
{

}

void ItemPolyline::paint(QPainter *painter,
                          const QStyleOptionGraphicsItem *option,
                         QWidget *widget)
{
     static const QPointF points[ 3 ] =
    {
        QPointF( 10 . 0 , 100 . 0 ),
        QPointF( 20 . 0 , 10 . 0 ),
        QPointF( 100 . 0 , 30 . 0 ),
    };

    painter->save();
    QPen pen(Qt::blue);
    pen.setWidth( 10 );
    pen.setJoinStyle(Qt::MiterJoin);     // MiterJoin, BevelJoin, RoundJoin
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);       // FlatCap, SquareCap, RoundCap
    pen.setStyle(Qt::DashLine);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawPolyline(points, 3 );
    painter->restore();

    ItemBase::paint(painter, option, widget);
}

QPainterPath ItemPolyline::shape() const
{
     static const QPointF points[ 3 ] =
    {
        QPointF( 10 . 0 , 100 . 0 ),
        QPointF( 20 . 0 , 10 . 0 ),
        QPointF( 100 . 0 , 30 . 0 ),
    };
    QPainterPath path;
    path.moveTo(points[ 0 ]);
    path.lineTo(points[ 1 ]);
    path.lineTo(points[ 2 ]);
    QPainterPathStroker stroker;
    stroker.setWidth( 10 );
    stroker.setJoinStyle(Qt::MiterJoin);
    stroker.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    stroker.setDashPattern(Qt::DashLine);
     return stroker.createStroke(path);
}

ItemPolyline类中重写shape()函数，使用QPainterPath和QPainterPathStroker比较精准地获取了图形的轮廓形状，有利于鼠标对图形的精准拾取。

除了Polyline外，我还做了Rectangle、Ellipse、Bezier、ClosedBezier以及line和lines等2D图形，以下是运行截图：

鼠标点击2D图形的有效区域（即Shape所规定的路径区域）会比较精准地选中图形，而其它空白区域则无法选中，仅供参考，欢迎交流！

QGraphicsItem鼠标精准拾取（pick/select）研究

猜你喜欢