第17篇 2D绘图（七）涂鸦板

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2023-12-01

导语

通过前面几节的学习，大家应该已经对Qt中2D绘图有了一定的认识，这一节我们将应用前面讲到的内容，编写一个简单的涂鸦板程序，这一节只是实现最基本的鼠标画线功能。

环境：Windows Xp + Qt 4.8.4+QtCreator 2.6.2

正文

一、实现涂鸦板

1．新建Qt Gui应用，项目名称为pianter_3，基类这次还用QDialog，类名保持Dialog不变即可。

2．到dialog.h文件中，先添加头文件包含：#include <QMouseEvent>

然后添加几个函数的声明：

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void mousePressEvent(QMouseEvent *);
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *);
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);

第一个是绘制事件处理函数，后面分别是鼠标按下、移动和释放事件的处理函数。

下面再添加几个private私有变量声明：

QPixmap pix;
QPoint lastPoint;
QPoint endPoint;

因为在函数里声明的QPixmap类对象是临时变量，不能存储以前的值，为了实现保留上次的绘画结果，我们需要将其设为全局变量。后面两个QPoint变量存储鼠标指针的两个坐标值，我们需要用这两个坐标值完成绘图。

2．到dialog.cpp文件中，先添加头文件包含：#include <QPainter>

然后在构造函数中添加如下初始代码：

resize(600, 500);    //窗口大小设置为600*500
pix = QPixmap(200, 200);
pix.fill(Qt::white);

下面添加几个函数的定义：

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)
{    
      QPainter pp(&pix);    // 根据鼠标指针前后两个位置就行绘制直线    
      pp.drawLine(lastPoint, endPoint);    // 让前一个坐标值等于后一个坐标值，这样就能实现画出连续的线    
      lastPoint = endPoint;    
      QPainter painter(this);    
      painter.drawPixmap(0, 0, pix); 
}

这里使用了两个点来绘制线条，这两个点在下面的鼠标事件中获得。

void Dialog::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{   
               if(event->button()==Qt::LeftButton) //鼠标左键按下       
               lastPoint = event->pos(); 
}

当鼠标左键按下时获得开始点。

void Dialog::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{    
         if(event->buttons()&Qt::LeftButton) //鼠标左键按下的同时移动鼠标    
        {        
                  endPoint = event->pos();        
                  update(); //进行绘制    
         }
}

当鼠标移动时获得结束点，并更新绘制。调用update()函数会执行paintEvent()函数进行重新绘制。

void Dialog::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{   
            if(event->button() == Qt::LeftButton) //鼠标左键释放    
             {        
                      endPoint = event->pos();        
                      update();    
             }
}

当鼠标按键释放时也进行重绘。

现在运行程序，使用鼠标在白色画布上进行绘制，发现已经实现了简单的涂鸦板功能，效果如下图所示。

二、实现放大功能

前面已经实现了简单的绘制功能，下面我们将实现放大功能，将画布放大后继续进行涂鸦。这里将使用两种方法来实现，也是对上一节坐标系统后面的问题的更进一步的应用实践。

1．添加放大按钮。到dialog.h文件中，先添加头文件：

#include <QPushButton>

然后添加下面private私有变量声明：

qreal scale;
QPushButton *button;

最后再添加一个私有槽声明：

private slots:
    void zoomIn();

2．到dialog.cpp文件中，先在构造函数中添加如下代码：

//设置初始放大倍数为1，即不放大
scale =1;
//新建按钮对象
button = new QPushButton(this);
//设置按钮显示文本
button->setText(tr("zoomIn"));
//设置按钮放置位置
button->move(500, 450);
//对按钮的单击事件和其槽函数进行关联
connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(zoomIn()));

这里使用代码创建了一个按钮对象，并将其单击信号关联到了放大槽上，也就是说按下这个按钮，就会执行zoomIn()槽。

3．下面添加zoomIn()的定义：

void Dialog::zoomIn()
{
    scale *=2;
    update();
}

这里我们让每按下这个按钮，放大值都扩大两倍。后面调用update()函数来更新显示。

4．通过上一节的学习，我们应该已经知道想让画布的内容放大有两个办法，一个是直接放大画布的坐标系统，一个是放大窗口的坐标系统。下面我们先来放大窗口的坐标系统。更改paintEvent()函数如下：

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter pp(&pix);
    pp.drawLine(lastPoint, endPoint);   
    lastPoint = endPoint;   
    QPainter painter(this);
    //进行放大操作
    painter.scale(scale, scale);
    painter.drawPixmap(0, 0, pix);
}

现在运行程序，先在白色画布上任意绘制一个图形，效果如下图所示。

然后按下zoomIn按钮，效果如下图所示。

现在再用鼠标进行绘制，发现图形已经不能和鼠标轨迹重合了，效果如下图所示。

有了前面一节的知识，就不难理解出现这个问题的原因了。窗口的坐标扩大了，但是画布的坐标并没有扩大，而我们画图用的坐标值是鼠标指针的，鼠标指针又是获取的窗口的坐标值。现在窗口和画布的同一点的坐标并不相等，所以就出现了这样的问题。

其实解决办法很简单，窗口放大了多少倍，就将获得的鼠标指针的坐标值缩小多少倍就行了。我们将paintEvent()函数更改如下：

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter pp(&pix);
    pp.drawLine(lastPoint/scale, endPoint/scale);
    lastPoint = endPoint;
    QPainter painter(this);
    painter.scale(scale, scale);
    painter.drawPixmap(0, 0, pix);
}

运行程序，效果如下图所示。可以看到，已经能够在放大以后继续绘图了。

这种用改变窗口坐标大小来改变画布面积的方法，实际上是有损图片质量的。就像将一张位图放大一样，越放大越不清晰。原因就是，它的像素的个数没有变，如果将可视面积放大，那么单位面积里的像素个数就变少了，所以画质就差了。

5．方法二。扩大画布坐标系统。先将paintEvent()更改如下：

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter pp(&pix);
    pp.scale(scale, scale);
    pp.drawLine(lastPoint,endPoint);
    lastPoint = endPoint;
    QPainter painter(this);
    painter.drawPixmap(0, 0, pix);
}

这时运行程序，先进行绘制，然后点击zoomIn按钮，发现以前的内容并没有放大，而当我们再次绘画时，发现鼠标指针和绘制的线条又不重合了。效果如下图所示。

这并不是我们想要的结果，为了实现按下放大按钮，画布和图形都进行放大，我们可以使用缓冲画布（就是一个辅助画布）来实现。将paintEvent()函数内容更改如下。

void Dialog::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    if(scale!=1) //如果进行放大操作
    {
       //临时画布，大小变化了scale倍
       QPixmap copyPix(pix.size()*scale);
       QPainter pter(&copyPix);
       pter.scale(scale, scale);
       //将以前画布上的内容复制到现在的画布上
       pter.drawPixmap(0, 0, pix);
       //将放大后的内容再复制回原来的画布上
       pix = copyPix;
       //让scale重新置1
       scale =1;
    }
    QPainter pp(&pix);
    pp.scale(scale,scale);
    pp.drawLine(lastPoint/scale,endPoint/scale);
    lastPoint = endPoint;
    QPainter painter(this);
    painter.drawPixmap(0,0,pix);
}

现在运行程序，效果如下图所示。

结语

本节讲到的涂鸦板，只是为了实践前面的知识，起到抛砖引玉的作用。大家可以根据自己的理解继续探究下去。在下一节，我们将讲解怎样在涂鸦板上绘制出矩形、椭圆等图形。

本程序中存在一些问题，如果大家想进一步学习研究，可以参考下载页面的涂鸦板开源软件。

涉及到的源码

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