QPainter

概念

Qt 中提供了强大的 2D 绘图系统，可以使用相同的 API 在屏幕和绘图设备上进行绘制，它主要基于QPainter、QPaintDevice 和 QPaintEngine 这三个类：

1. QPainter 用于执行绘图操作，其提供的 API 在 GUI 或 QImage、QOpenGLPaintDevice、QWidget 和QPaintDevice 显示图形（线、形状、渐变等）、文本和图像。
2. QPaintDevice 不直接绘制物理显示画面，而利用逻辑界面的中间媒介。例如，绘制矩形图形时，为了将对象绘制到 QWidget、QGLPixelBuffer、QImage、QPixmap、QPicture 等多种界面中间，必须使用 QPaintDevice。
3. QPaintEngine 提供了一些接口，可用于 QPainter 在不同的设备上进行绘制。

绘图系统由 QPainter 完成具体的绘制操作，QPainter 类提供了大量高度优化的函数来完成 GUI 编程所需要的大部分绘制工作。它可以绘制一切想要的图形，从最简单的一条直线到其他任何复杂的图形，例如：点、线、矩形、弧形、饼状图、多边形、贝塞尔弧线等。此外，QPainter 也支持一些高级特性，例如反走样（针对文字和图形边缘）、像素混合、渐变填充和矢量路径等，QPainter 也支持线性变换，例如平移、旋转、缩放。

QPainter 一般在部件的绘图事件 paintEvent() 中进行绘制，首先创建 QPainter 对象，然后进行图形的绘制，最后记得销毁 QPainter 对象。当窗口程序需要升级或者重新绘制时，调用此成员函数即使用 repaint()和 update() 后，调用函数 paintEvent()。

paintEvent事件会在什么情况下被调用

1. 在窗口部件第一次显示时，系统会自动产生一个绘图事件，从而强制绘制这个窗口部件；
2. 当重新调整窗口部件的大小时，系统也会产生一个绘制事件；
3. 当窗口部件被其他窗口部件遮挡，然后又再次显示出来的时候，就会对那些隐藏的区域产生一个绘制事件；
4. 同时也可以调用QWidget::update()或者QWidget::repaint()来强制产生一个绘制事件。二者的区别是:
   1)repaint()函数会强制产生一个即时的重绘事件，而update()函数只是在Qt下一次处理事件时才调用一次绘制事件；
   2)如果多次调用update()，Qt会把连续多次的绘制事件压缩成一个单一的绘制事件，这样可避免闪烁现象。

用法

QPainter对象

QPainter painter;

设置字体-setFont()

void setFont(const QFont &font);
QFont font;
font.setFamily("Consolas"); //款式
font.setBold(true); //黑体
font.setPixelSize(40 * ratioH); //大小
painter.setFont(font);

设置画笔-setPen()

void setPen(const QPen &pen);
void setPen(const QColor &color);
painter.setPen(QColor(0,160,230));
void setPen(Qt::PenStyle style);
painter.setPen(Qt::NoPen); //置画笔为空笔 目的是使绘制的图形没有描边

设置画刷-setBrush()

QBrush brush(QColor::fromRgb(141, 121, 81));
painter.setBrush(brush);

画圆角矩形

//QRectF构造一个(x,y)为左上角的坐标，给出宽度，高度的矩形
void drawRoundedRect ( const QRectF & rect, qreal xRadius, qreal yRadius, Qt::SizeMode mode = Qt::AbsoluteSize )
//xRadius,yRadius为椭圆的半径
painter.drawRoundedRect(QRectF(2 * ratioW, 2 * ratioH, width() - 4 * ratioW, height() - 4 * ratioH), rX, rY);

绘制文本
设置文本两种方式：

1. 在指定位置绘制文本，不会自动换行

void QPainter::drawText(int x, int y, const QString &text)
void QPainter::drawText(const QPoint &position, const QString &text)

2. 在指定的矩形内绘制文本，设置 flags 能够实现自动换行，对齐等

void QPainter::drawText(const QRect &rectangle, int flags, const QString &text, QRect *boundingRect = 0)

flags 为下面的值之一或则为对其取或的结果：

Qt::AlignLeft //左对齐
Qt::AlignRight //右对齐
Qt::AlignHCenter //水平居中
Qt::AlignJustify //两端对齐
Qt::AlignTop //顶部对齐
Qt::AlignBottom //底部对齐
Qt::AlignVCenter //垂直居中
Qt::AlignCenter //居中

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

    QPainter painter(this);
    // 设置画笔颜色
    painter.setPen(QColor(0, 160, 230));

    // 设置字体：微软雅黑、点大小50、斜体
    QFont font;
    font.setFamily("Microsoft YaHei");
    font.setPointSize(50);
    font.setItalic(true);
    painter.setFont(font);

    // 绘制文本
    painter.drawText(rect(), Qt::AlignCenter, "Qt");
}

首先为该部件创建了一个 QPainter 对象，用于后面的绘制。
使用 setPen() 来设置画笔的颜色（淡蓝色）。
通过使用 QFont 来构建我们想要的字体，setFamily()设置字体为微软雅黑、setPointSize() 设置点大小30、setItalic() 设置斜体， 然后通过 setFont() 来设置字体
最后调用 drawText() 来实现文本的绘制，这里的 rect() 是指当前窗体的显示区域，Qt::AlignCenter 指文本居中绘制。

绘制直线

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

    QPainter painter(this);
    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    // 设置画笔颜色
    painter.setPen(QColor(0, 160, 230));
    // 绘制直线
    painter.drawLine(QPointF(0, height()), QPointF(width() / 2, height() / 2));
}

首先我们通过 setRenderHint() 来设置反走样，要么绘制出来的线条会出现锯齿，调用 setPen() 来设置画笔颜色（淡蓝色）。
最后调用 drawLine() 来实现直线的绘制，其中 QPointF(0, height()) 是指直线的起点坐标、QPointF(width() / 2, height() / 2) 是指直线的终点坐标。

绘制矩形

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

    QPainter painter(this);

    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));
    // 设置画刷颜色
    painter.setBrush(QColor(255, 160, 90));
    painter.drawRect(50, 50, 160, 100);
}

首先我们使用 setPen() 来设置画笔颜色（淡蓝色）、宽度（2 像素），用来设置矩形区域的边框。然后使用setBrush() 来设置画刷颜色（橙色），用来填充矩形区域，最后调用 drawRect() 来实现矩形的绘制，其中参数依次顺序为 x、y、w、h，是指区域从 x 为 50，y 为 50 的坐标点起，宽度为 160，高度为 100 的矩形。

绘制弧形

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

    // 矩形
    QRectF rect(90.0, 90.0, 80.0, 90.0);
    // 起始角度
    int startAngle = 30 * 16;
    // 跨越度数
    int spanAngle = 120 * 16;

    QPainter painter(this);

    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));

    // 绘制弧线
    painter.drawArc(rect, startAngle, spanAngle);
}

画弧线时，角度被分成了十六分之一，就是说，如果要 30 度，就需是 30*16。它有起始角度和跨度，还有位置矩形，所以，要想画出自己想要的弧线，就需要大概估算出各个参数的预估值。

绘制椭圆

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

    QPainter painter(this);

    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));

    // 绘制椭圆
    painter.drawEllipse(QPointF(120, 60), 50, 20);

    // 设置画刷颜色
    painter.setBrush(QColor(255, 160, 90));

    // 绘制圆
    painter.drawEllipse(QPointF(120, 140), 40, 40);
}

这里我们绘制了一个椭圆和一个圆形，都是调用 drawEllipse() 接口，我们可以很轻易的发现，如果为椭圆的时候，后面两个参数不一样，圆形则相同。首先我们来看第一个参数 QPointF 是指椭圆的中心点相对当前窗体 QPoint(0, 0) 点的位置，后面的参数指椭圆的 x 轴及 y 轴的半径。

绘制多边形

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

    QPainter painter(this);

    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

    // 设置画笔颜色
    painter.setPen(QColor(0, 160, 230));

    // 各个点的坐标
    static const QPointF points[4] = {QPointF(30, 40), QPointF(60, 150), QPointF(150, 160), QPointF(220, 100)};

    // 绘制多边形
    painter.drawPolygon(points, 4);
}

首先，我们定义一个个坐标点的位置，这里有四个点，分别为：QPointF(30, 40)、QPointF(60, 150)、QPointF(150, 160)、 QPointF(220, 100)，然后调用 drawPolygon() 将各个点连接起来，绘制为多边形。

绘制图片

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

    QPainter painter(this);

    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

    // 绘制图标
    painter.drawPixmap(rect(), QPixmap(":/Images/logo"));
}

通过 drawPixmap() 来绘制图片，我们可以指定图片绘制的区域 QRect，这里为整个界面的区域，当界面伸缩的时候，图片也会跟着伸缩。

反走样
抗锯齿绘图：又称反走样，对图像的边缘进行平滑处理,使其看起来更加柔和流畅的一种技术.
QPainter进行绘制时可以使用setRenderHint 渲染提示来指定是否要使用抗锯齿功能。

QPainter::Antialiasing：指示绘图引擎在可能的情况下应该进行边缘的抗锯齿
QPainter::TextAntialiasing：绘制的字体抗锯齿

QT 只是和很多系统的绘图API一样，提供了抗锯齿的方法，不过抗锯齿的属性默认都是关闭的，为了直观的理解抗锯齿（反走样）的作用。我们先给出效果图：

void setRenderHint ( RenderHint hint, bool on = true )
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); //抗锯齿

开启抗锯齿（反走样）功能。
这里设置Antialiasing属性为true，经过这句设置，我们就打开了反走样功能。QPainter和OPengl一样，是一个状态机。因此，我们这里打开了她，之后所有的代码都是开启反走样绘制的了。

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

关闭反走样功能
到了这里，我们就会发现，反走样的效果要比走样的好得多。那么为什么系统绘图的API（包含QT在内）为什么默认不打开反走样的呢？这是因为，反走样是一种比较复杂的算法，在一些对图像质量要求不高的应用中，是不需要进行开启反走样的。为了提高效率，一般的图形绘制，都是默认不开启反走样的。

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, false);

示例：
manwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
 
#include 
 
namespace Ui {
class MainWindow;
}
 
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
 
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
    void paintEvent(QPaintEvent *event);
 
private:
    Ui::MainWindow *ui;
};
 
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
//用到什么类就包含什么头文件
 
//这个MainWindow类是系统自动为我起的名字，实际操作中可自定义
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}
 
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
 
//核心代码
void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPainter painter(this);             // 创建QPainter一个对象
 
    // 画一条直线
    QPen pen;
    pen.setColor(Qt::yellow);           // 设置画笔为黄色
    painter.setPen(pen);                // 设置画笔
    painter.drawLine(rect().topLeft(), rect().bottomRight());
 
    // 画一个空心矩形
    pen.setColor(Qt::darkRed);
    painter.setPen(pen);
    painter.drawRect(QRect(1, 1, 100, 100));
 
    // 画一个实心矩形
    QBrush bruch(Qt::FDiagPattern);     // 画刷
    painter.setBrush(bruch);            // 设置画刷
    painter.drawRect(QRect(105, 1, 100, 100));
 
    // 画一个多点线
    pen.setColor(Qt::white);
    painter.setPen(pen);
    bruch.setStyle(Qt::NoBrush);        // 将画刷设置成null
    painter.setBrush(bruch);
    static const QPointF points[4] = {QPointF(210.0, 1), QPointF(220.0, 50.3), QPointF(300, 100.4), QPointF(260.4, 120.0)};
    painter.drawPolyline(points, 4);
 
    // 画多个点
    QPointF pointf[10];
    for (int i=0; i<10; ++i)
    {
        pointf[i].setX(2.0+i*10.0);
        pointf[i].setY(130.0);
    }
    painter.drawPoints(pointf, 10);
 
    // 画多条线
    QLineF linef[5];
    for (int j=0; j<5; ++j)
    {
        linef[j].setP1(QPointF(110.9+j*10, 120.0));
        linef[j].setP2(QPointF(120.8+j*12, 200.0));
    }
    painter.drawLines(linef, 5);
 
    // 画一个多边形
    QPolygonF polygon;
    polygon << QPointF(200.0, 120.0) << QPointF(230.0, 130.0) << QPointF(260.0, 180.0) << QPointF(200.0, 200.0);
    bruch.setStyle(Qt::CrossPattern);
    painter.setBrush(bruch);
    painter.drawPolygon(polygon, Qt::WindingFill);
 
    // 画一个圆角矩形
    QRectF rectangle(290.0, 110.0, 50, 50);
    bruch.setStyle(Qt::SolidPattern);
    painter.setBrush(bruch);
    painter.drawRoundedRect(rectangle, 20.0, 15.0);
 
    // 画一个QString
    painter.drawText(50, 300, "Hello DevDiv!");
 
    //ps：下面这两个有点绿啊。。。。。。如果挡住了上面的图形的话就把他们两个注释掉吧
    //画一个椭圆
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);//启用反走样，告诉QPainter用不同颜色强度绘制边框以减少视觉扭曲，这种扭曲一般
    //会在边框转换为像素的时候发生。由此生成的结果是的到一条平滑的曲线
    painter.setPen(QPen(Qt::black, 12, Qt::DashDotDotLine, Qt::RoundCap));
    painter.setBrush(QBrush(Qt::green, Qt::SolidPattern));
    painter.drawEllipse(80, 80, 400, 240);
 
    //绘制三次贝塞尔曲线
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    QPainterPath path;
    path.moveTo(80, 320);
    path.cubicTo(200, 80, 320, 80, 480, 320);
    painter.setPen(QPen(Qt::black, 8));
    painter.drawPath(path);
}

main.cpp

#include "mainwindow.h"
#include 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
 
    return a.exec();
}

QPainterPath类可以通过连接基本的图形元素来确定任意的矢量形状：直线，椭圆，多边形，弧形，贝塞尔曲线和其他的绘制路径。绘制路径是基本的图元，从这个意义上来说，任何图形或图形组合都可以用绘制路径描述。

路径可以确定一个边缘，由边缘锁定的区域可以用画刷来填充。在现代应用中，渐变填充已成为单色填充的流行替代品。渐变填充利用颜色插值使得两个或更多颜色之间平滑过渡。他们常被用来创建三维效果，Plastique和Ckeanlooks风格就是使用渐变来渲染QPushButton的。

QT支持三种类型的渐变：线性渐变、锥形渐变和辐射渐变，下面是例子：

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
 
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}
 
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
 
void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    Q_UNUSED(event);//没有使用event，去掉之后会有警告
 
    QPainter painter(this);//下面三个渐变位置重叠了，注意及时注释以看到所有效果
 
    //线性渐变
    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    // 设置渐变色
    QLinearGradient linear(QPointF(80, 80), QPointF(150, 150));
    linear.setColorAt(0, Qt::black);
    linear.setColorAt(1, Qt::white);
    // 设置显示模式
    linear.setSpread(QGradient::PadSpread);
    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));
    // 设置画刷填充
    painter.setBrush(linear);
    // 绘制椭圆
    painter.drawRect(QRect(40, 40, 180, 180));
 
 
    //锥形渐变
    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    // 设置渐变色
    QRadialGradient radial(110, 110, 50, 130, 130);
    radial.setColorAt(0, Qt::black);
    radial.setColorAt(1, Qt::white);
    // 设置显示模式
    radial.setSpread(QGradient::ReflectSpread );
    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));
    // 设置画刷填充
    painter.setBrush(radial);
    // 绘制椭圆
    painter.drawRect(QRect(40, 40, 180, 180));
 
    //辐射渐变
    // 反走样
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    // 设置渐变色
    QConicalGradient conical(110, 110, 45);
    conical.setColorAt(0, Qt::black);
    conical.setColorAt(1, Qt::white);
    // 设置画笔颜色、宽度
    painter.setPen(QPen(QColor(0, 160, 230), 2));
    // 设置画刷填充
    painter.setBrush(conical);
    // 绘制椭圆
    painter.drawRect(QRect(40, 40, 180, 180));
}

目前，我们提到了画笔、画刷和字体设置，另外QPainter还有其他影响图形和文字的绘制方式设置，这里简单提及一点：
当背景模式是Qt：：QpaqueMode时，背景画刷可以用来填充几何图形的背景、文字或者位图