QGraphicsItem鼠标旋转控制研究

在QT场景视图中2D图形项Item的基类为QGraphicsItem，若是咱们须要自定义Item则能够从其派生，而后重写boundingRect以及paint虚函数实现图形项的外边界定义以及内容绘制工做。若是须要将Qt基本的Widget组件加入到场景中，该框架为咱们提供了QGraphicsWidget(QGraphicsProxyWidget)类，若是须要图形项具备信号槽的功能，该框架又提供了QGraphicsObject类，方便咱们根据须要选择相关的类。

QgraphicsItem类提供了简单方便的setRotation方法传入旋转角度（-360，360）来直接控制图形项绕Z轴（垂直于屏幕的轴）的顺时针以及逆时针旋转，也能够经过更加综合性的QTransform类来实现。旋转的中心点则能够经过setTransformOriginPoint()方法来设定，默认是(0,0)坐标原点。

须要明白的是，对图形项的旋转实质上是对项坐标系的旋转，图形绘制的坐标相对于项坐标是不变的。

调用setRotation方法当然方便，但须要手动指定旋转的角度值，而实际的状况中，咱们经常须要经过鼠标选中并移动来实现旋转，这就须要经过鼠标移动来不断计算正确的旋转角度值，这是重点，也是难点。   

思路：

1) 肯定旋转中心坐标：centerPoint（O）

2) 在mousePressEvent事件响应中获取按下时旋转控制点坐标：pressPoint（A）

3) 在mouseMoveEvent事件响应中获取当前移动点的坐标：movePoint（B）

4)      centerPoint、pressPoint、movePoint三点肯定的旋转角度angle：角AOB

5)      在原始旋转角度rotation()基础上设置新的累积角度

         setRotation(rotation() + angle);

 

难点：如何计算角AOB

inline qreal GetDegreeAngle(QVector2D vector2d) const

{

        return fmod((atan2((qreal)vector2d.y(), (qreal)vector2d.x()) * AnglePerPI + 360.0), 360.0 );

}

C 语言里 double atan2(double y,double x) 返回的是原点至点(x,y)的方位角，即与 x 轴的夹角。返回值的单位为弧度，取值范围为（-π, π]。结果为正表示从 X 轴逆时针旋转的角度，结果为负表示从 X 轴顺时针旋转的角度。若要用度表示反正切值，请将结果再乘以 180/π。fmod是浮点数求余数运算，函数总体返回向量与+x轴的顺时针角度值。

测试代码：

仅供参考，若有错误，欢迎指正，欢迎改进帮助更加完善。

 C++ Code 

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#ifndef  ITEMBASE_H #define  ITEMBASE_H #include  <QGraphicsItem> #include  <QTime> #include  <QVector2D> #include  <cmath> const  qreal PI =  3 . 141592653 ; const  qreal AnglePerPI =  180 . 0  / PI; class  QGraphicsScene; class  ItemBase :  public  QGraphicsItem { public :      enum  { Type = UserType +  1  };     ItemBase( int  size,  int  x,  int  y);     ~ItemBase() override;     QRectF boundingRect()  const  override;      void  paint(QPainter *painter,  const  QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override;      inline  qreal GetDegreeAngle(QVector2D vector2d)  const     {          return  fmod((atan2((qreal)vector2d.y(), (qreal)vector2d.x()) * AnglePerPI +  360 . 0 ),  360 . 0  );     } protected :      virtual  ItemBase *createNew( int  size,  int  x,  int  y) =  0 ;      void  contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent *event) override;      void  mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;      void  hoverMoveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event) override;      void  mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;      void  mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;      void  keyPressEvent(QKeyEvent *event) override;      void  wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent *event) override;      int  type()  const  override;      bool  isInResizeArea( const  QPointF &pos);      bool  isInRotateArea( const  QPointF &pos);      static   void  duplicateSelectedItems(QGraphicsScene *scene);      static   void  deleteSelectedItems(QGraphicsScene *scene);      static   void  growSelectedItems(QGraphicsScene *scene);      static   void  shrinkSelectedItems(QGraphicsScene *scene);      int          m_size;     QTime       m_startTime;      bool         m_isResizing;      bool         m_isRotating; }; #endif   // ITEMBASE_H #include   "ItemBase.h" #include  <QStyleOptionGraphicsItem> #include  <QPainter> #include  <QGraphicsScene> #include  <QGraphicsEllipseItem> #include  <QMenu> #include  <QGraphicsSceneMouseEvent> #include  <QKeyEvent> #include  <qmath.h> #include  <GL/gl.h> #include  <QDebug> #include  <QRandomGenerator> const   int  MAX_ITEM_SIZE    =  512 ; const   int  MIN_ITEM_SIZE    =  16 ; //============================================================================// //                                  ItemBase                                  // //============================================================================// ItemBase::ItemBase( int  size,  int  x,  int  y)     : m_size(size)     , m_isResizing( false )     , m_isRotating( false ) {     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable,  true );     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable,  true );     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsFocusable,  true );     setFlag(QGraphicsItem::ItemSendsGeometryChanges,  true );     setAcceptHoverEvents( true );     setPos(x, y);     m_startTime = QTime::currentTime(); } ItemBase::~ItemBase() { } QRectF ItemBase::boundingRect()  const {      return  QRectF(-m_size /  2 , -m_size /  2 , m_size, m_size); } void  ItemBase::paint(QPainter *painter,  const  QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *) {      if  (option->state & QStyle::State_Selected)     {         painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing,  true );          if  (option->state & QStyle::State_HasFocus)         {             painter->setPen(Qt::yellow);         }          else         {             painter->setPen(Qt::white);         }         painter->drawRect(boundingRect());          // resize contrl area...         painter->drawLine(m_size /  2  -  9 , m_size /  2 , m_size /  2 , m_size /  2  -  9 );         painter->drawLine(m_size /  2  -  6 , m_size /  2 , m_size /  2 , m_size /  2  -  6 );         painter->drawLine(m_size /  2  -  3 , m_size /  2 , m_size /  2 , m_size /  2  -  3 );          // rotate control point         painter->setPen(Qt::blue);         painter->drawLine( 0 , m_size /  2 ,  0 , -m_size /  2 );         painter->setPen(QPen(Qt::blue,  5 ));         painter->drawPoint( 0 , -m_size /  2 );         painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing,  false );     }      else     {     } } void  ItemBase::contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent *event) {      if  (!isSelected() && scene())     {         scene()->clearSelection();         setSelected( true );     }     QMenu menu;     QAction *delAction = menu.addAction( "Delete" );     QAction *newAction = menu.addAction( "New" );     QAction *growAction = menu.addAction( "Grow" );     QAction *shrinkAction = menu.addAction( "Shrink" );     QAction *selectedAction = menu.exec(event->screenPos());      if  (selectedAction == delAction)         deleteSelectedItems(scene());      else   if  (selectedAction == newAction)         duplicateSelectedItems(scene());      else   if  (selectedAction == growAction)         growSelectedItems(scene());      else   if  (selectedAction == shrinkAction)         shrinkSelectedItems(scene()); } void  ItemBase::duplicateSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {      if  (!scene)          return ;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);          if  (itemBase)             scene->addItem(itemBase->createNew(itemBase->m_size,                                                 static_cast < int >(itemBase->pos().x()) + itemBase->m_size,                                                 static_cast < int >(itemBase->pos().y())));     } } void  ItemBase::deleteSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {      if  (!scene)          return ;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);          if  (itemBase)              delete  itemBase;     } } void  ItemBase::growSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {      if  (!scene)          return ;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);          if  (itemBase)         {             itemBase->prepareGeometryChange();             itemBase->m_size *=  2 ;              if  (itemBase->m_size > MAX_ITEM_SIZE)                 itemBase->m_size = MAX_ITEM_SIZE;         }     } } void  ItemBase::shrinkSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {      if  (!scene)          return ;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);          if  (itemBase)         {             itemBase->prepareGeometryChange();             itemBase->m_size /=  2 ;              if  (itemBase->m_size < MIN_ITEM_SIZE)                 itemBase->m_size = MIN_ITEM_SIZE;         }     } } void  ItemBase::mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {      if  (m_isResizing)     {          int  dx =  int ( 2 . 0  * event->pos().x());          int  dy =  int ( 2 . 0  * event->pos().y());         prepareGeometryChange();         m_size = (dx > dy ? dx : dy);          if  (m_size < MIN_ITEM_SIZE)             m_size = MIN_ITEM_SIZE;          else   if  (m_size > MAX_ITEM_SIZE)             m_size = MAX_ITEM_SIZE;     }      else   if  (m_isRotating)     {         QPointF cursorPos = event->pos();         QVector2D vectorStart = QVector2D(QPointF( 0 . 0 , -m_size /  2 ) - QPointF( 0 . 0 ,  0 . 0 ));            // 起始向量         QVector2D vectorEnd = QVector2D(cursorPos - QPointF( 0 . 0 ,  0 . 0 ));                              // 结束向量          // 计算起始向量和结束向量之间的角度         qreal angle =  0 . 0 ;         qreal angleEnd = GetDegreeAngle(vectorEnd);         qreal angleStart = GetDegreeAngle(vectorStart);         angle = angleEnd - angleStart + rotation();          if  (angle >  360 . 0 )         {              while ( 1 )             {                 angle -=  360 . 0 ;                  if  (angle <  360 . 0 )  break ;             }         }          else   if  (angle <  0 . 0 )         {              while ( 1 )             {                 angle +=  360 . 0 ;                  if  (angle >  0 . 0 )  break ;             }         }         setRotation(angle);     }      else     {         QGraphicsItem::mouseMoveEvent(event);     } } void  ItemBase::hoverMoveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event) {      if  (m_isResizing || (isInResizeArea(event->pos()) && isSelected()))         setCursor(Qt::SizeFDiagCursor);      else   if  ((isInRotateArea(event->pos()) && isSelected()))     {         QCursor *rotateCursor =  new  QCursor(QPixmap( ":/rotate_handler.png" ));         setCursor(*rotateCursor);     }      else         setCursor(Qt::ArrowCursor);     QGraphicsItem::hoverMoveEvent(event); } void  ItemBase::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {      static  qreal z =  0 . 0 ;     setZValue(z +=  1 . 0 );      if  (event->button() == Qt::LeftButton && isInResizeArea(event->pos()))     {         m_isResizing =  true ;     }      else   if  (event->button() == Qt::LeftButton && isInRotateArea(event->pos()))     {         m_isRotating =  true ;     }      else     {         QGraphicsItem::mousePressEvent(event);     } } void  ItemBase::mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {      if  (event->button() == Qt::LeftButton && m_isResizing)     {         m_isResizing =  false ;     }      else   if  (event->button() == Qt::LeftButton && m_isRotating)     {         m_isRotating =  false ;     }      else     {         QGraphicsItem::mouseReleaseEvent(event);     } } void  ItemBase::keyPressEvent(QKeyEvent *event) {      switch  (event->key())     {      case  Qt::Key_Delete:         deleteSelectedItems(scene());          break ;      case  Qt::Key_Insert:         duplicateSelectedItems(scene());          break ;      case  Qt::Key_Plus:         growSelectedItems(scene());          break ;      case  Qt::Key_Minus:         shrinkSelectedItems(scene());          break ;      default :         QGraphicsItem::keyPressEvent(event);          break ;     } } void  ItemBase::wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent *event) {     prepareGeometryChange();     m_size =  int (m_size * qExp(-event->delta() /  600 . 0 ));      if  (m_size > MAX_ITEM_SIZE)         m_size = MAX_ITEM_SIZE;      else   if  (m_size < MIN_ITEM_SIZE)         m_size = MIN_ITEM_SIZE; } int  ItemBase::type()  const {      return  Type; } bool  ItemBase::isInResizeArea( const  QPointF &pos) {      return  (-pos.y() < pos.x() - m_size +  9 ); } bool  ItemBase::isInRotateArea( const  QPointF &pos) {      if  (   - 5  <= pos.x()             && pos.x() <=  5             && -m_size /  2  <= pos.y()             && pos.y() <= -m_size /  2  +  5 )     {          return   true ;     }      else     {          return   false ;     } } #ifndef  MYITEM_H #define  MYITEM_H #include   "ItemBase.h" class  MyItem :  public  ItemBase { public :     MyItem( int  size,  int  x,  int  y);      virtual  ~MyItem() override;      void  paint(QPainter *painter,  const  QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override; protected :     ItemBase *createNew( int  size,  int  x,  int  y) override; }; #endif   // MYITEM_H #include   "MyItem.h" #include  <QPainter> MyItem::MyItem( int  size,  int  x,  int  y)     : ItemBase (size, x, y) { } MyItem::~MyItem() { } void  MyItem::paint(QPainter *painter,  const  QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) {     painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing,  true );     QVector<QLine> vec;     QLine l1(-m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 4 );     QLine l2(-m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 2 , m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 2 );     QLine l3(-m_size *  0 . 4 , -m_size *  0 . 2 , m_size *  0 . 4 , -m_size *  0 . 2 );     QLine l4(-m_size *  0 . 4 , -m_size *  0 . 4 , m_size *  0 . 4 , -m_size *  0 . 4 );     vec.push_back(l1);     vec.push_back(l2);     vec.push_back(l3);     vec.push_back(l4);     painter->drawLines(vec);     ItemBase::paint(painter, option, widget); } ItemBase *MyItem::createNew( int  size,  int  x,  int  y) {      return   new  MyItem(size, x, y); } #ifndef  MAINWINDOW_H #define  MAINWINDOW_H #include  <QMainWindow> class  QGraphicsView; class  QGraphicsScene; class  MainWindow :  public  QMainWindow {     Q_OBJECT public :     MainWindow(QWidget *parent = nullptr);     ~MainWindow(); private :     QGraphicsView   *m_view;     QGraphicsScene  *m_scene; }; #endif   // MAINWINDOW_H #include   "MainWindow.h" #include  <QGraphicsView> #include  <QGraphicsScene> #include  <QRandomGenerator> #include   "MyItem.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)     : QMainWindow(parent) {     m_scene =  new  QGraphicsScene( this );     m_scene->setSceneRect( 0 . 0 ,  0 . 0 ,  1024 . 0 ,  768 . 0 );     m_view =  new  QGraphicsView( this );     m_view->setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate);     m_view->setScene(m_scene);     setCentralWidget(m_view);     QSize size = m_scene->sceneRect().size().toSize();     m_scene->addItem( new  MyItem( 64 , QRandomGenerator::global()->bounded(size.width() -  64 ) +  32 ,                                 QRandomGenerator::global()->bounded(size.height() -  64 ) +  32 )); } MainWindow::~MainWindow() { }

测试运行：