Qt 坐标系统与坐标变换

坐标变换函数

QPainter坐标变换相关函数

1、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个单位，垂直方向平移个单位，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）。

        假设一个绘图窗口宽度为300像素，高度为200像素，则其原始坐标系统如图8-10左所示； 若执行平移函数 translate(150,100），则坐标系统水平向右平移150像素，向下平移100像素，平 移后的坐标系统如图8-10右所示，坐标原点在窗口的中心，而左上角的坐标变为（-150，-100）， 右下角的坐标变为（150，100）。如此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。

2、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。在图8-10右的基础上，若执行rotate(90)，则得到图8-11所示的坐标系统。

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。      

        在图8-11的新坐标系下，窗口左上角的坐标变成了(-100,150)，而右下角的坐标变成了(100,-150)。

3、缩放

        缩放函数是scale()，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。

4、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

（1）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samp8_123，窗体上不放置任何组件。在Widget类的 构造函数和paintEvent()事件中调用MyPaintFiveStar()函数，MyPaintFiveStar()的代码内容如下：

//画五角星
void sample8_123QPainter::MyPaintFiveStar()
{
	QPainter painter(this);//创建QPainter对象

	painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);//
	painter.setRenderHint(QPainter::TextAntialiasing);//

	//生成五角星的5个顶点的,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] = {//针对Qt 5.12.1 编译错误修改，使用<Qtmath>中的函数 qSin(), qCos()
	//	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))
	//};

	QPoint points[5]={ //这些代码在Qt 5.12.1中编译有问题，没有函数std::cos(),std::sin()
	    QPoint(R,0),
	    QPoint(R*std::cos(deg),-R*std::sin(deg)),
	    QPoint(R*std::cos(2*deg),-R*std::sin(2*deg)),
	    QPoint(R*std::cos(3*deg),-R*std::sin(3*deg)),
	    QPoint(R*std::cos(4*deg),-R*std::sin(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 
	//Qt::NoPen,Qt::SolidLine, Qt::DashLine, Qt::DotLine,Qt::DashDotLine,Qt::DashDotDotLine,Qt::CustomDashLine
	penLine.setStyle(Qt::SolidLine);//线的类型，实线、虚线等
	//Qt::FlatCap, Qt::SquareCap,Qt::RoundCap
	penLine.setCapStyle(Qt::FlatCap);//线端点样式
	//Qt::MiterJoin,Qt::BevelJoin,Qt::RoundJoin,Qt::SvgMiterJoin
	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); 

//    QPen    penText;
//    penText.setWidth(2); //线宽
//    penText.setColor(Qt::blue); //划线颜色

	//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);
	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
	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
	painter.drawPath(starPath);//画星星
	painter.drawText(0, 0, "S3");
}