Qt编写自定义控件3-速度仪表盘

时间  2019-11-19
标签 编写 自定义 控件 速度 仪表盘 繁體版
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前言

速度仪表盘，写做之初的本意是用来展现当前测试的网速用的，三色圆环+数码管显示当前速度，Qt自带了数码管控件QLCDNumber，直接集成便可，同时还带有动画功能，其实也能够用在汽车+工业领域等，展现汽车的当前速度和各类指标状况，好比生成领域的完成百分比等，控件采用纯painter绘制，自由拉伸不变形，背景透明的，贴上个背景图就会显得更漂亮。浏览器

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:可设置三色圆环占比例
  • 7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放

效果图

头文件代码

#ifndef GAUGESPEED_H
#define GAUGESPEED_H

/**
 * 速度仪表盘控件 做者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-12-31
 * 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:可设置三色圆环占比例
 * 7:自适应窗体拉伸,刻度尺和文字自动缩放
 */

#include <QWidget>

class QLCDNumber;

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

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

{
    Q_OBJECT
    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(int ringWidth READ getRingWidth WRITE setRingWidth)
    Q_PROPERTY(int ringStartPercent READ getRingStartPercent WRITE setRingStartPercent)
    Q_PROPERTY(int ringMidPercent READ getRingMidPercent WRITE setRingMidPercent)
    Q_PROPERTY(int ringEndPercent READ getRingEndPercent WRITE setRingEndPercent)

    Q_PROPERTY(QColor ringColorStart READ getRingColorStart WRITE setRingColorStart)
    Q_PROPERTY(QColor ringColorMid READ getRingColorMid WRITE setRingColorMid)
    Q_PROPERTY(QColor ringColorEnd READ getRingColorEnd WRITE setRingColorEnd)

    Q_PROPERTY(QColor pointerColor READ getPointerColor WRITE setPointerColor)
    Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

public:
    explicit GaugeSpeed(QWidget *parent = 0);
    ~GaugeSpeed();

protected:
    void resizeEvent(QResizeEvent *);
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void drawRing(QPainter *painter);
    void drawScale(QPainter *painter);
    void drawScaleNum(QPainter *painter);
    void drawPointer(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

    int ringWidth;                  //圆环宽度
    int ringStartPercent;           //第一圆环比例
    int ringMidPercent;             //第二圆环比例
    int ringEndPercent;             //第三圆环比例

    QColor ringColorStart;          //第一圆环颜色
    QColor ringColorMid;            //第二圆环颜色
    QColor ringColorEnd;            //第三圆环颜色

    QColor pointerColor;            //指针颜色
    QColor textColor;               //文字颜色

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

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;

    int getRingWidth()              const;
    int getRingStartPercent()       const;
    int getRingMidPercent()         const;
    int getRingEndPercent()         const;

    QColor getRingColorStart()      const;
    QColor getRingColorMid()        const;
    QColor getRingColorEnd()        const;

    QColor getPointerColor()        const;
    QColor getTextColor()           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);

    //设置饼圆宽度
    void setRingWidth(int ringWidth);

    //设置三个圆环所占比例
    void setRingStartPercent(int ringStartPercent);
    void setRingMidPercent(int ringMidPercent);
    void setRingEndPercent(int ringEndPercent);

    //设置三个圆环颜色
    void setRingColorStart(const QColor &ringColorStart);
    void setRingColorMid(const QColor &ringColorMid);
    void setRingColorEnd(const QColor &ringColorEnd);

    //设置指针颜色
    void setPointerColor(const QColor &pointerColor);
    //设置文本颜色
    void setTextColor(const QColor &textColor);

Q_SIGNALS:
    void valueChanged(int value);
};

#endif //GAUGESPEED_H

核心代码

void GaugeSpeed::drawRing(QPainter *painter)
{
    int radius = 100;
    painter->save();

    QPen pen;
    pen.setCapStyle(Qt::FlatCap);
    pen.setWidthF(ringWidth);

    radius = radius - ringWidth;
    QRectF rect = QRectF(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);

    //计算总范围角度,根据占比例自动计算三色圆环范围角度
    double angleAll = 360.0 - startAngle - endAngle;
    double angleStart = angleAll * (double)ringStartPercent / 100;
    double angleMid = angleAll * (double)ringMidPercent / 100;
    double angleEnd = angleAll * (double)ringEndPercent / 100;

    //绘制第一圆环
    pen.setColor(ringColorStart);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleStart) * 16, angleStart * 16);

    //绘制第二圆环
    pen.setColor(ringColorMid);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleStart - angleMid) * 16, angleMid * 16);

    //绘制第三圆环
    pen.setColor(ringColorEnd);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawArc(rect, (270 - startAngle - angleStart - angleMid - angleEnd) * 16, angleEnd * 16);

    painter->restore();
}

void GaugeSpeed::drawScale(QPainter *painter)
{
    int radius = 94;
    painter->save();

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

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

    //计算圆环对应大刻度范围索引
    int indexStart = steps * (double)ringStartPercent / 100 + 1;
    int indexMid = steps * (double)ringMidPercent / 100 - 1;
    int indexEnd = steps * (double)ringEndPercent / 100 + 1;
    int index = 0;

    for (int i = 0; i <= steps; i++) {
        if (i % scaleMinor == 0) {
            //根据所在圆环范围切换颜色
            if (index < indexStart) {
                pen.setColor(ringColorStart);
            } else if (index < (indexStart + indexMid)) {
                pen.setColor(ringColorMid);
            } else if (index < (indexStart + indexMid + indexEnd)) {
                pen.setColor(ringColorEnd);
            }

            index++;

            pen.setWidthF(1.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 13, 0, radius);
        } else {
            pen.setWidthF(0.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 5, 0, radius);
        }

        painter->rotate(angleStep);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeSpeed::drawScaleNum(QPainter *painter)
{
    int radius = 70;
    painter->save();
    painter->setPen(textColor);

    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("%1M").arg((double)value, 0, 'f', 0);
        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 GaugeSpeed::drawPointer(QPainter *painter)
{
    int radius = 62;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(4, -5, 0, 0, -8, 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();
}

控件介绍

  1. 超过130个精美控件，涵盖了各类仪表盘、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. 每一个类均可以独立成一个单独的控件，零耦合，每一个控件一个头文件和一个实现文件，不依赖其余文件，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，必须包含全部的代码。
  3. 所有纯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，和自带的控件同样使用，大部分效果只要设置几个属性便可，极为方便。
  4. 每一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。同时还提供一个全部控件使用的集成的DEMO。
  5. 每一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. 每一个控件默认配色和demo对应的配色都很是精美。
  7. 超过120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. 全部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，全部控件能够直接运行在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. 全部控件最后生成一个dll动态库文件，能够直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。

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