34 Qt 之绘图之绘制时钟

简述

QPainter 提供了 2D 绘图的常用操作，QTimer 提供了定时器功能，将两者相结合，可以做出很多的自定义特效绘制。

下面，来实现一个每天都要接触的东西 - 时钟。包含了常见的所有功能：时针、分针、秒针。。。

实现方式

由于时钟是妙级更新的，所以我们需要定时刷新，时钟本身则使用之前讲过的 QPainter 来进行绘制。

1.     使用 QTimer 定时刷新，设置超时时间为 1000 毫秒（1 秒）。
2.     绘制时钟，通过 paintEvent() 实现，包括：时针、分针、秒针、及面板、表盘等。
3.     绘制小时对应的文本，文本区域通过 textRectF() 计算。

效果

源码

首先，我们构造一个定时器 QTimer，连接其超时信号 timeout() 到槽函数 update()，当调用 update() 时，系统会自动通知当前界面进行重绘（paintEvent()）。

ClockWidget::ClockWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ...

    // 构造定时器，设置超时为 1 秒
    QTimer *timer = new QTimer(this);
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(update()));
    timer->start(1000);
    ...
}

实现一个用于获取文本区域的接口：

QRectF ClockWidget::textRectF(double radius, int pointSize, double angle)
{
    QRectF rectF;
    rectF.setX(radius*qCos(angle*M_PI/180.0) - pointSize*2);
    rectF.setY(radius*qSin(angle*M_PI/180.0) - pointSize/2.0);
    rectF.setWidth(pointSize*4);
    rectF.setHeight(pointSize);
    return rectF;
}

注意：这里，textRectF() 主要用于获取小时对应的文本区域。

重写 paintEvent()，用于绘制时钟。

void ClockWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    Q_UNUSED(event);

    // 时针、分针、秒针位置 - 多边形
    static const QPoint hourHand[3] = {
        QPoint(7, 8),
        QPoint(-7, 8),
        QPoint(0, -30)
    };
    static const QPoint minuteHand[3] = {
        QPoint(7, 8),
        QPoint(-7, 8),
        QPoint(0, -65)
    };

    static const QPoint secondHand[3] = {
        QPoint(7, 8),
        QPoint(-7, 8),
        QPoint(0, -80)
    };

    // 时针、分针、秒针颜色
    QColor hourColor(200, 100, 0, 200);
    QColor minuteColor(0, 127, 127, 150);
    QColor secondColor(0, 160, 230, 150);

    int side = qMin(width(), height());
    QTime time = QTime::currentTime();

    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
    // 平移坐标系原点至中心点
    painter.translate(width() / 2, height() / 2);
    // 缩放
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

    // 绘制时针
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(hourColor);

    painter.save();
    // 每圈360° = 12h 即：旋转角度 = 小时数 * 30°
    painter.rotate(30.0 * ((time.hour() + time.minute() / 60.0)));
    painter.drawConvexPolygon(hourHand, 3);
    painter.restore();

    painter.setPen(hourColor);

    // 绘制小时线 （360度 / 12 = 30度）
    for (int i = 0; i < 12; ++i) {
        painter.drawLine(88, 0, 96, 0);
        painter.rotate(30.0);
    }

    int radius = 100;
    QFont font = painter.font();
    font.setBold(true);
    painter.setFont(font);
    int pointSize = font.pointSize();

    // 绘制小时文本
    int nHour = 0;
    for (int i = 0; i < 12; ++i) {
        nHour = i + 3;
        if (nHour > 12)
            nHour -= 12;
        painter.drawText(textRectF(radius*0.8, pointSize, i * 30), Qt::AlignCenter, QString::number(nHour));
    }

    // 绘制分针
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(minuteColor);

    painter.save();
    // 每圈360° = 60m 即：旋转角度 = 分钟数 * 6°
    painter.rotate(6.0 * (time.minute() + time.second() / 60.0));
    painter.drawConvexPolygon(minuteHand, 3);
    painter.restore();

    painter.setPen(minuteColor);

    // 绘制分钟线 （360度 / 60 = 6度）
    for (int j = 0; j < 60; ++j) {
        if ((j % 5) != 0)
            painter.drawLine(92, 0, 96, 0);
        painter.rotate(6.0);
    }

    // 绘制秒针
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(secondColor);

    painter.save();
    // 每圈360° = 60s 即：旋转角度 = 秒数 * 6°
    painter.rotate(6.0 * time.second());
    painter.drawConvexPolygon(secondHand, 3);
    painter.restore();
}