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liudianwu 2019-06-04 12:51

Qt编写自定义控件21-圆弧仪表盘

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
[attachment=20412]



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

    /**
    * 圆弧仪表盘控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-12-16
    * 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
    */

    #include <QWidget>

    #ifdef quc
    #if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
    #include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
    #else
    #include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
    #endif

    class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT GaugeArc : public QWidget
    #else
    class GaugeArc : public QWidget
    #endif

    {
        Q_OBJECT    
        Q_ENUMS(PointerStyle)

        Q_PROPERTY(double minValue READ getMinValue WRITE setMinValue)
        Q_PROPERTY(double maxValue READ getMaxValue WRITE setMaxValue)
        Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
        Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

        Q_PROPERTY(int scaleMajor READ getScaleMajor WRITE setScaleMajor)
        Q_PROPERTY(int scaleMinor READ getScaleMinor WRITE setScaleMinor)
        Q_PROPERTY(int startAngle READ getStartAngle WRITE setStartAngle)
        Q_PROPERTY(int endAngle READ getEndAngle WRITE setEndAngle)

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

        Q_PROPERTY(QColor arcColor READ getArcColor WRITE setArcColor)
        Q_PROPERTY(QColor scaleColor READ getScaleColor WRITE setScaleColor)
        Q_PROPERTY(QColor scaleNumColor READ getScaleNumColor WRITE setScaleNumColor)
        Q_PROPERTY(QColor pointerColor READ getPointerColor WRITE setPointerColor)
        Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

        Q_PROPERTY(PointerStyle pointerStyle READ getPointerStyle WRITE setPointerStyle)

    public:    
        enum PointerStyle {
            PointerStyle_Circle = 0,        //圆形指示器
            PointerStyle_Indicator = 1,     //指针指示器
            PointerStyle_IndicatorR = 2,    //圆角指针指示器
            PointerStyle_Triangle = 3       //三角形指示器
        };

        explicit GaugeArc(QWidget *parent = 0);
        ~GaugeArc();

    protected:
        void paintEvent(QPaintEvent *);
        void drawArc(QPainter *painter);
        void drawScale(QPainter *painter);
        void drawScaleNum(QPainter *painter);
        void drawPointerCircle(QPainter *painter);
        void drawPointerIndicator(QPainter *painter);
        void drawPointerIndicatorR(QPainter *painter);
        void drawPointerTriangle(QPainter *painter);
        void drawRoundCircle(QPainter *painter);
        void drawCenterCircle(QPainter *painter);
        void drawValue(QPainter *painter);

    private slots:
        void updateValue();

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

        int scaleMajor;                 //大刻度数量
        int scaleMinor;                 //小刻度数量
        int startAngle;                 //开始旋转角度
        int endAngle;                   //结束旋转角度

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

        QColor arcColor;                //圆弧颜色
        QColor scaleColor;              //刻度尺颜色
        QColor scaleNumColor;           //刻度值颜色
        QColor pointerColor;            //指针颜色
        QColor textColor;               //文字颜色

        PointerStyle pointerStyle;      //指针样式

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

    public:    
        double getMinValue()            const;
        double getMaxValue()            const;
        double getValue()               const;
        int getPrecision()              const;

        int getScaleMajor()             const;
        int getScaleMinor()             const;
        int getStartAngle()             const;
        int getEndAngle()               const;

        bool getAnimation()             const;
        double getAnimationStep()       const;

        QColor getArcColor()            const;
        QColor getScaleColor()          const;
        QColor getScaleNumColor()       const;
        QColor getPointerColor()        const;
        QColor getTextColor()           const;

        PointerStyle getPointerStyle()  const;

        QSize sizeHint()                const;
        QSize minimumSizeHint()         const;

    public Q_SLOTS:
        //设置范围值
        void setRange(double minValue, double maxValue);
        void setRange(int minValue, int maxValue);

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

        //设置目标值
        void setValue(double value);
        void setValue(int value);

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

        //设置主刻度数量
        void setScaleMajor(int scaleMajor);
        //设置小刻度数量
        void setScaleMinor(int scaleMinor);
        //设置开始旋转角度
        void setStartAngle(int startAngle);
        //设置结束旋转角度
        void setEndAngle(int endAngle);

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

        //设置圆弧颜色
        void setArcColor(const QColor &arcColor);
        //设置刻度尺颜色
        void setScaleColor(const QColor &scaleColor);
        //设置刻度值颜色
        void setScaleNumColor(const QColor &scaleNumColor);
        //设置指针颜色
        void setPointerColor(const QColor &pointerColor);
        //设置文本颜色
        void setTextColor(const QColor &textColor);

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

    Q_SIGNALS:
        void valueChanged(int value);
    };

    #endif // GAUGEARC_H

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

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

        //绘制圆弧
        drawArc(&painter);
        //绘制刻度线
        drawScale(&painter);
        //绘制刻度值
        drawScaleNum(&painter);

        //根据指示器形状绘制指示器
        if (pointerStyle == PointerStyle_Circle) {
            drawPointerCircle(&painter);
        } else if (pointerStyle == PointerStyle_Indicator) {
            drawPointerIndicator(&painter);
        } else if (pointerStyle == PointerStyle_IndicatorR) {
            drawPointerIndicatorR(&painter);
        } else if (pointerStyle == PointerStyle_Triangle) {
            drawPointerTriangle(&painter);
        }

        //绘制指针中心圆外边框
        drawRoundCircle(&painter);
        //绘制指针中心圆
        drawCenterCircle(&painter);
        //绘制当前值
        drawValue(&painter);
    }

    void GaugeArc::drawArc(QPainter *painter)
    {
        int radius = 98;
        painter->save();
        QPen pen;
        pen.setColor(arcColor);
        pen.setWidthF(2);

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

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

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

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawScale(QPainter *painter)
    {
        int radius = 97;
        painter->save();

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

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

        for (int i = 0; i <= steps; i++) {
            if (i % scaleMinor == 0) {
                pen.setWidthF(1.5);
                painter->setPen(pen);
                painter->drawLine(0, radius - 12, 0, radius);
            } else {
                pen.setWidthF(1.0);
                painter->setPen(pen);
                painter->drawLine(0, radius - 5, 0, radius);
            }

            painter->rotate(angleStep);
        }

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawScaleNum(QPainter *painter)
    {
        int radius = 75;
        painter->save();
        painter->setPen(scaleNumColor);

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

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

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawPointerCircle(QPainter *painter)
    {
        int radius = 8;
        int offset = 30;
        painter->save();
        painter->setPen(Qt::NoPen);
        painter->setBrush(pointerColor);

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawPointerIndicator(QPainter *painter)
    {
        int radius = 75;
        painter->save();
        painter->setOpacity(0.8);
        painter->setPen(Qt::NoPen);
        painter->setBrush(pointerColor);

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

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawPointerIndicatorR(QPainter *painter)
    {
        int radius = 75;
        painter->save();

        QPen pen;
        pen.setWidthF(1);
        pen.setColor(pointerColor);
        painter->setPen(pen);
        painter->setBrush(pointerColor);

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

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

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawPointerTriangle(QPainter *painter)
    {
        int radius = 10;
        int offset = 55;
        painter->save();
        painter->setPen(Qt::NoPen);
        painter->setBrush(pointerColor);

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

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

        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawRoundCircle(QPainter *painter)
    {
        int radius = 12;
        painter->save();
        painter->setOpacity(0.5);
        painter->setPen(Qt::NoPen);
        painter->setBrush(pointerColor);
        painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawCenterCircle(QPainter *painter)
    {
        int radius = 8;
        painter->save();
        painter->setPen(Qt::NoPen);
        painter->setBrush(pointerColor);
        painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
        painter->restore();
    }

    void GaugeArc::drawValue(QPainter *painter)
    {
        int radius = 100;
        painter->save();
        painter->setPen(textColor);

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

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

        painter->restore();
    }



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
- 欢迎关注微信公众号【高效程序员】,C++/Python、学习方法、写作技巧、热门技术、职场发展等内容,干货多多,福利多多!

zzzzzzhuzhu 2019-06-04 12:56
好的好的我知道了,

zero2nine 2019-06-10 15:54
厉害厉害。。

林特斯9527 2019-06-10 16:35

为大佬点赞!!!

lukai_q_t 2020-02-04 09:46
非常好


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