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2012年(46)

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分类: C/C++

2012-05-21 16:33:50

学习之路(28):坐标变换

作者:豆子

转自http://devbean.blog.51cto.com/448512/239585

版权声明:原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式表明文章原始出处、作者信息和本声明。否则将追究法律责任

 

经过前面的章节,我们已经能够画出一些东西来,主要就是使用QPainter的相关函数。今天,我们要看的是QPainter的坐标系统

 

同很多坐标系统一样,QPainter默认坐标的原点(0, 0)位于屏幕的左上角,X轴正方向是水平向右,Y轴正方向是竖直向下。在这个坐标系统中,每个像素占据1 x 1的空间。你可以把它想象成是一张坐标值,其中的每个小格都是1个像素。这么说来,一个像素的中心实际上是一个“半像素坐标系”,也就是说,像素(x, y)的中心位置其实是在(x + 0.5, y + 0.5)的位置上。因此,如果我们使用QPainter(100, 100)处绘制一个像素,那么,这个像素的中心坐标是(100.5, 100.5)

 

这种细微的差别在实际应用中,特别是对坐标要求精确的系统中是很重要的。首先,只有在禁止反走样,也就是默认状态下,才会有这0.5像素的偏移;如果使用了反走样,那么,我们画(100, 100)位置的像素时,QPainter会在(99.5, 99.5)(99.5, 100.5)(100.5, 99.5)(100.5, 100.5)四个位置绘制一个亮色的像素,这么产生的效果就是在这四个像素的焦点处(100, 100)产生了一个像素。如果不需要这个特性,就需要将QPainter的坐标系平移(0.5, 0.5)

 

这一特性在绘制直线、矩形等图形的时候都会用到。下图给出了在没有反走样技术时,使用drawRect(2, 2, 6, 5)绘制一个矩形的示例。在No Pen的情况下,请注意矩形左上角的像素是在(2, 2),其中心位置是在(2.5, 2.5)的位置。然后注意下有不同的Pen的值的绘制样式,在Pen宽为1时,实际画出的矩形的面积是7 x 6(图出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)

clip_image002

在具有反走样时,使用drawRect(2, 2, 6, 5)的效果如下(图出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)

clip_image004

注意我们前面说过,通过平移QPainter的坐标系来消除着0.5像素的差异。下面给出了使用drawRect(2.5, 2.5, 6, 5)在反走样情况下绘制的矩形(图出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)

clip_image006

请对比与上图的区别。

 

在上述的QPainter的默认坐标系下,QPainter提供了视口(viewport)窗口(window)机制,用于绘制与绘制设备的大小和分辨率无关的图形。视口和窗口是紧密的联系在一起的,它们一般都是矩形。视口是由物理坐标确定其大小,而窗口则是由逻辑坐标决定。我们在使用QPainter进行绘制时,传给QPainter的是逻辑坐标,然后,Qt的绘图机制会使用坐标变换将逻辑坐标转换成物理坐标后进行绘制。

 

通常,视口和窗口的坐标是一致的。比如一个600 x 800widget(这是一个widget,或许是一个对话框,或许是一个面板等等),默认情况下,视口和窗口都是一个320 x 200的矩形,原点都在(0, 0),此时,视口和窗口的坐标是相同的。

 

注意到比如,在上面所述的320 x 200widget中,我们要设置一个从(-50, -50)(+50, +50),原点在中心的矩形窗口,就可以使用

 clip_image007painter.setWindow(-50, -50, 100, 100);

 

 

或许你已经发现这么一个好处,我们可以随时改变window的范围,而不改变底层物理坐标系。这就是前面所说的,视口与窗口的作用:“绘制与绘制设备的大小和分辨率无关的图形”,如下图所示(图出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)

 

clip_image009

 

除了视口与窗口的变化,QPainter还提供了一个“世界坐标系”,同样也可以变换图形。所不同的是,视口与窗口实际上是统一图形在两个坐标系下的表达,而世界坐标系的变换是通过改变坐标系来平移、缩放、旋转、剪切图形。为了清楚起见,我们来看下面一个例子:

 clip_image007void PaintedWidget::paintEvent(QPaintEvent *event) 
clip_image007
clip_image007        QPainter painter(this); 
clip_image007        QFont font("Courier", 24); 
clip_image007        painter.setFont(font); 
clip_image007        painter.drawText(50, 50, "Hello, world!"); 
clip_image007        QTransform transform; 
clip_image007        transform.rotate(+45.0); 
clip_image007        painter.setWorldTransform(transform); 
clip_image007        painter.drawText(60, 60, "Hello, world!"); 
clip_image007}

 为了显示方便,我在这里使用了QFont改变了字体。QPainterdrawText()函数提供了绘制文本的功能。它有几种重载形式,我们使用了其中的一种,即制定文本的坐标然后绘制。需要注意的是,这里的坐标是文字左下角的坐标(特别提醒这一点,因为很多绘图系统,比如Java2D都是把左上角作为坐标点的)!下面是运行结果:

clip_image011

我们使用QTransform做了一个rotate变换。这个变换就是旋转,而且是顺时针旋转45度。然后我们使用这个变换设置了QPainter的世界坐标系,注意到QPainter是一个状态机,所以这种变换并不会改变之前的状态,因此只有第二个Hello, world!被旋转了。确切的说,被旋转的是坐标系而不是这个文字!请注意体会这两种说法的不同。

 

本文出自 “豆子空间” 博客,请务必保留此出处http://devbean.blog.51cto.com/448512/239585

 

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