Qt学习之路(29): 绘图设备

绘图设备是指继承QPainterDevice的子类。Qt一共提供了四个这样的类，分别是QPixmap、QBitmap、QImage和QPicture。其中，QPixmap专门为图像在屏幕上的显示做了优化，而QBitmap是QPixmap的一个子类，它的色深限定为1，你可以使用QPixmap的isQBitmap()函数来确定这个QPixmap是不是一个QBitmap。QImage专门为图像的像素级访问做了优化。QPicture则可以记录和重现QPainter的各条命令。下面我们将分两部分介绍这四种绘图设备。

QPixmap继承了QPaintDevice，因此，你可以使用QPainter直接在上面绘制图形。QPixmap也可以接受一个字符串作为一个文件的路径来显示这个文件，比如你想在程序之中打开png、jpeg之类的文件，就可以使用QPixmap。使用QPainter的drawPixmap()函数可以把这个文件绘制到一个QLabel、QPushButton或者其他的设备上面。QPixmap是针对屏幕进行特殊优化的，因此，它与实际的底层显示设备息息相关。注意，这里说的显示设备并不是硬件，而是操作系统提供的原生的绘图引擎。所以，在不同的操作系统平台下，QPixmap的显示可能会有所差别。

 

QPixmap提供了静态的grabWidget()和grabWindow()函数，用于将自身图像绘制到目标上。同时，在使用QPixmap时，你可以直接使用传值也不需要传指针，因为QPixmap提供了“隐式数据共享”。关于这一点，我们会在以后的章节中详细描述，这里只要知道传递QPixmap不必须使用指针就好了。

 

QBitmap继承自QPixmap，因此具有QPixmap的所有特性。QBitmap的色深始终为1. 色深这个概念来自计算机图形学，是指用于表现颜色的二进制的位数。我们知道，计算机里面的数据都是使用二进制表示的。为了表示一种颜色，我们也会使用二进制。比如我们要表示8种颜色，需要用3个二进制位，这时我们就说色深是3. 因此，所谓色深为1，也就是使用1个二进制位表示颜色。1个位只有两种状态：0和1，因此它所表示的颜色就有两种，黑和白。所以说，QBitmap实际上是只有黑白两色的图像数据。

 

由于QBitmap色深小，因此只占用很少的存储空间，所以适合做光标文件和笔刷。

 

下面我们来看同一个图像文件在QPixmap和QBitmap下的不同表现：

void PaintedWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
        QPainter painter(this);
        QPixmap pixmap("Cat.png");
        QBitmap bitmap("Cat.png");
        painter.drawPixmap(10, 10, 128, 128, pixmap);
        painter.drawPixmap(140, 10, 128, 128, bitmap);
        QPixmap pixmap2("Cat2.png");
        QBitmap bitmap2("Cat2.png");
        painter.drawPixmap(10, 140, 128, 128, pixmap2);
        painter.drawPixmap(140, 140, 128, 128, bitmap2);
}

先来看一下运行结果：

 

 

这里我们给出了两张png图片。Cat.png是没有透明色的纯白背景，而Cat2.png是具有透明色的背景。我们分别使用QPixmap和QBitmap来加载它们。注意看它们的区别：白色的背景在Qbitmap中消失了，而透明色在QBitmap中转换成了黑色；其他颜色则是使用点的疏密程度来体现的。

 

QPixmap使用底层平台的绘制系统进行绘制，无法提供像素级别的操作，而QImage则是使用独立于硬件的绘制系统，实际上是自己绘制自己，因此提供了像素级别的操作，并且能够在不同系统之上提供一个一致的显示形式。

 

 

如上图所示(出自Qt API文档)，我们声明了一个QImage对象，大小是3 x 3，颜色模式是RGB32，即使用32位数值表示一个颜色的RGB值，也就是说每种颜色使用8位。然后我们对每个像素进行颜色赋值，从而构成了这个图像。你可以把QImage想象成一个RGB颜色的二维数组，记录了每一像素的颜色。

 

最后一个需要说明的是QPicture。这是一个可以记录和重现QPainter命令的绘图设备。QPicture将QPainter的命令序列化到一个IO设备，保存为一个平台独立的文件格式。这种格式有时候会是“元文件(meta-files)”。Qt的这种格式是二进制的，不同于某些本地的元文件，Qt的pictures文件没有内容上的限制，只要是能够被QPainter绘制的元素，不论是字体还是pixmap，或者是变换，都可以保存进一个picture中。

 

QPicture是平台无关的，因此它可以使用在多种设备之上，比如svg、pdf、ps、打印机或者屏幕。回忆下我们这里所说的QPaintDevice，实际上是说可以有QPainter绘制的对象。QPicture使用系统的分辨率，并且可以调整QPainter来消除不同设备之间的显示差异。

 

如果我们要记录下QPainter的命令，首先要使用QPainter::begin()函数，将QPicture实例作为参数传递进去，以便告诉系统开始记录，记录完毕后使用QPainter::end()命令终止。代码示例如下：

 

QPicture picture;
QPainter painter;
painter.begin(&picture); // paint in picture

painter.drawEllipse(10,20, 80,70); // draw an ellipse

painter.end(); // painting done

picture.save("drawing.pic");

如果我们要重现命令，首先要使用QPicture::load()函数进行装载：

 

QPicture picture;
picture.load("drawing.pic"); // load picture

QPainter painter;
painter.begin(&myImage); // paint in myImage

painter.drawPicture(0, 0, picture); // draw the picture at (0,0)

painter.end();