Qt绘图 使用QWT绘制科学图表、绘图

Qt绘图 使用QWT绘制科学图表、绘图
2009-08-13 11:19

[转]Qwt是一个基于LGPL版权协议的开源项目, 其目标是提供一组2D的窗体库显示技术领域的数据, 数据源以浮点数组或范围的方式提供, 输出方式可以是Curves(曲线),Slider(滚动条), Dials(圆盘), compasses(仪表盘)等等。 该工具库基于Qt开发, 所以也继承了Qt的跨平台特性, 据原作者文档所说, 该项目在Qt-win/Qt-x11/Qt-embedded(qvfb环境)上都测试过, 运行正常。 项目的主页在:http://qwt.sourceforge.net/

在网上搜了一下, 发现关于qwt的中文资料实在很少, 基本上只有关于编译和安装的文章。 实际上经过笔者实践, Qwt的编译和运行实在乏善可陈, qmake;make就可以搞定, 没什么可memo的东西, 所以这篇文章将以扫盲为主, 介绍Qwt的feature。

当然按照正常的顺序, 我们还是从编译安装开始。 从svn服务器上下载最新代码:svn co https://qwt.svn.sourceforge.net/svnroot/qwt/trunk/qwt
进入qwt目录, 运行你电脑上qt4对应的qmake, 再运行make编译。如笔者环境中是
$ cd qwt
$ export PATH=/usr/local/Trolltech/Qt-4.5.1/bin/:$PATH
$ qmake
$ make

编译要花个几分钟的时间。 成功后在lib下会生成 libqwt.so*文件, 并且examples也参与编译, 生成的binary在examples/bin下, 我们可以运行这些例子初步查看qwt的功能。

$export LD_LIBRARY_PATH=$PWD/lib
$cd examples/bin
$ ./simple

simple是qwt自带的例子中最简单的一个, 一共只有一百来行的代码, 实现了数学中的正弦函数(sin())和余弦函数(cos())曲线。 如下图:

这个例子里用到的核心类有四个(以下内容是笔者的理解, 有可能有不对的地方, 请酌情阅读):
QwtPlot
类似一个2D绘图的容器, 里面可以放其他的QwtPlotItem派生类对象, 比如本例子中使用的QwtPlotMarker等。(有点类似Qt里的graphicsview的感觉。) 这个类负责控制绘图数据的产生和传递, 并且绘制一个坐标轴。
QwtPlotMarker
标尺类, 用于绘制刻度线。
QwtPlotCurve
曲线类, 用于绘制各种曲线。
QwtSyntheticPointData
比较奇怪, 这是个undocumented的类, 估计不小心被作者遗漏了, 文档中没有提供该类的说明, 只能从源码中寻找答案了, 这一点很让人郁闷。 通过看code当中的注释和例子代码, 笔者的理解是该类负责产生数据, 它的作用是提供固定数量的浮点数的点, 点的数量在构造类时传入。 获取数据时QwtPlotCurve类会调用该类的y()方法获取纵坐标。

程序的基本流程是:
1、初始化绘图容器, 设置坐标轴的参数
// Set axes
setAxisTitle(xBottom, “x –>”);
setAxisScale(xBottom, 0.0, 10.0);//横坐标从0到10, xBottom表示横坐标的方向从下往上

setAxisTitle(yLeft, “y –>”);
setAxisScale(yLeft, -1.0, 1.0); //纵坐标-1到1,yLeft表示纵坐标的方向从左到右

2、添加正弦余弦曲线
// Insert new curves
QwtPlotCurve *cSin = new QwtPlotCurve(”y = sin(x)”);
#if QT_VERSION >= 0×040000
cSin->setRenderHint(QwtPlotItem::RenderAntialiased);
#endif
cSin->setPen(QPen(Qt::red));//红色曲线
cSin->attach(this);

QwtPlotCurve *cCos = new QwtPlotCurve(”y = cos(x)”);
#if QT_VERSION >= 0×040000
cCos->setRenderHint(QwtPlotItem::RenderAntialiased);
#endif
cCos->setPen(QPen(Qt::blue));//蓝色曲线
cCos->attach(this);

3、设置曲线的数据内容
// Create sin and cos data
cSin->setData(FunctionData(::sin));
cCos->setData(FunctionData(::cos));

4、添加横纵标尺线作为坐标的参照
// Insert markers
// …a horizontal line at y = 0…
QwtPlotMarker *mY = new QwtPlotMarker();
mY->setLabel(QString::fromLatin1(”y = 0″));
mY->setLabelAlignment(Qt::AlignRight|Qt::AlignTop);
mY->setLineStyle(QwtPlotMarker::HLine);//线的方向
mY->setYValue(0.0);//标尺线画在y=0的位置
mY->attach(this);

// …a vertical line at x = 2 * pi
QwtPlotMarker *mX = new QwtPlotMarker();
mX->setLabel(QString::fromLatin1(”x = 2 pi”));
mX->setLabelAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignBottom);
mX->setLabelOrientation(Qt::Vertical);
mX->setLineStyle(QwtPlotMarker::VLine);
mX->setLinePen(QPen(Qt::black, 0, Qt::DashDotLine));
mX->setXValue(2.0 * M_PI);//该标线画在x=2PI的位置
mX->attach(this);

同样的功能如果用Qt来写的话需要写大量的绘图代码, 比较麻烦, 但使用Qwt的封装库代码更OO且更容易理解和维护。 在这个例子中使用Qwt的优势体现得可能还不太明显, 相比而言复杂一些的图表更能体现Qwt的优越性。 再来几个例子的截图:

怎么样, 这几个例子还是满炫的吧? 总的来说这个库的实用性还是比较强的,值得一试。 有兴趣的同学不妨也下载下来自己玩一玩。

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