QT实现自定义旋转矩形(QRotatedRect)

1、QT实现了QPointF、QLineF、 QRectF等数据类型，但是就是没有实现旋转矩形的数据类型表示，所以为了方便使用，就自定了旋转矩形QRotatedRect，用来表示带角度方向的矩形。

2、旋转矩形QRotatedRect的成员如下：

float cx：矩形中心X坐标
float cy：矩形中心Y坐标
float w：矩形宽度
float h：矩形高度
float angle：矩形角度

QRotatedRect(float cx = 0, float cy = 0, float w = 0, float h = 0, float angle = 0)：无参构造函数
QRotatedRect(const QPointF& center, const QSizeF& size, float angle)：有参构造函数

void points(QPointF pts[]) const：返回矩形的四个顶点
QRectF boundingRect() const：返旋转矩形的正矩形boundingRect

QPointF center()：返回矩形的中线点
QSizeF size()：返回矩形的大小（宽和高）
bool isNull()：判断矩形是否为空矩形  
QRotatedRect operator+(QPointF pt)：重载+运算符，实现矩形移动
QRotatedRect operator-(QPointF pt)：重载-运算符，实现矩形移动

3、旋转矩形QRotatedRect的定义如下（QRotatedRect.h）：

#define M_PI_180 (0.01745329)

struct QRotatedRect
{
    float cx;
    float cy;
    float w;
    float h;
    float angle;

    QRotatedRect(float cx = 0, float cy = 0, float w = 0, float h = 0, float angle = 0);
    QRotatedRect(const QPointF& center, const QSizeF& size, float angle);

    void points(QPointF pts[]) const;
    QRectF boundingRect() const;

    QPointF center() const {return QPointF(cx, cy);}
    QSizeF size() const {return QSizeF(w, h);}
    bool isNull() const {return qFuzzyIsNull(w) || qFuzzyIsNull(h);}    
    QRotatedRect operator+(QPointF pt){return QRotatedRect(this->center() + pt, this->size(), this->angle);}
    QRotatedRect operator-(QPointF pt){return QRotatedRect(this->center() - pt, this->size(), this->angle);}
};

4、旋转矩形QRotatedRect的实现如下（QRotatedRect.cpp）：

QRotatedRect::QRotatedRect(float cx, float cy, float w, float h, float angle)
{
    this->cx = cx;
    this->cy = cy;
    this->w = w;
    this->h = h;
    this->angle = angle;
}

QRotatedRect::QRotatedRect(const QPointF ¢er, const QSizeF &size, float angle)
{
    this->cx = center.x();
    this->cy = center.y();
    this->w = size.width();
    this->h = size.height();
    this->angle = angle;
}

//  pts[0] ------------ pts[1]
//         |          |
//         |          |
//         |    -->   O  箭头方向为正方向. 角度是逆时针为正(与Qt/Halcon方向一致, 与OpenCv方向相反)
//         |          |
//         |          |
//  pts[3] ------------ pts[2]
void QRotatedRect::points(QPointF pts[]) const
{
    float fAngle = -angle * M_PI_180;
    float a = (float)sin(fAngle) * 0.5f;
    float b = (float)cos(fAngle) * 0.5f;

    pts[0].setX(cx + a * h - b * w);
    pts[0].setY(cy - b * h - a * w);
    pts[2].setX(2 * cx - pts[0].x());
    pts[2].setY(2 * cy - pts[0].y());

    pts[3].setX(cx - a * h - b * w);
    pts[3].setY(cy + b * h - a * w);
    pts[1].setX(2 * cx - pts[3].x());
    pts[1].setY(2 * cy - pts[3].y());
}

QRectF QRotatedRect::boundingRect() const
{
    QPointF pts[4];
    this->points(pts);

    float x1 = min(min(min(pts[3].x(), pts[0].x()), pts[1].x()), pts[2].x());
    float y1 = min(min(min(pts[3].y(), pts[0].y()), pts[1].y()), pts[2].y());
    float x2 = max(max(max(pts[3].x(), pts[0].x()), pts[1].x()), pts[2].x());
    float y2 = max(max(max(pts[3].y(), pts[0].y()), pts[1].y()), pts[2].y());

    QPointF topleft(x1, y1);
    QPointF bottomRight(x2, y2);

    return QRectF(topleft, bottomRight);
}