27 坐标系统和坐标变换

27.1 坐标变换方法

QPainter在窗口绘图区中绘制图形的默认坐标系，原点位于绘图区的左上角，X轴向右为正，Y轴向下为正，1代表1像素。这样的坐标系也叫设备坐标系。此外，QPainter还提供了一些坐标变换的功能，将设备坐标系平移、缩放、旋转、扭曲为逻辑坐标系。很多时候，在逻辑坐标系中绘制图形，比使用设备坐标更加方便。

QPainter类提供了一套与坐标变换有关的方法：

xxxxxxxxxx
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1
void QPainter::translate(qreal dx, qreal dy); // 坐标系平移
2
void QPainter::rotate(qreal angle);           // 坐标系旋转
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void QPainter::scale(qreal sx, qreal sy);     // 坐标系缩放
4
void QPainter::shear(qreal sh, qreal sv);     // 坐标系扭曲
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void QPainter::save();                        // 将当前坐标系压入到堆栈中
6
void QPainter::restore();                     // 从堆栈中弹出并恢复坐标系
7
void QPainter::resetTransform();              // 恢复到默认坐标系

此外，QPainter类也支持通过坐标变换矩阵（CTM）变换坐标系。

27.2 案例

27.2.1 创建项目

通过QtCreator，在C:\Users\Minwei\Projects\Qt路径下，创建名为Transform的项目。

27.2.2 设计界面

C:\Users\Minwei\Projects\Qt\Transform\transformdialog.ui：

xxxxxxxxxx
83
1
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2
<ui version="4.0">
3
 <class>TransformDialog</class>
4
 <widget class="QDialog" name="TransformDialog">
5
  <property name="geometry">
6
   <rect>
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    <x>0</x>
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    <y>0</y>
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    <width>800</width>
10
    <height>600</height>
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   </rect>
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  </property>
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  <property name="palette">
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   <palette>
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    <active>
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     <colorrole role="Base">
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      <brush brushstyle="SolidPattern">
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       <color alpha="255">
19
        <red>255</red>
20
        <green>255</green>
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        <blue>255</blue>
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       </color>
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      </brush>
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     </colorrole>
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     <colorrole role="Window">
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      <brush brushstyle="SolidPattern">
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       <color alpha="255">
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        <red>255</red>
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        <green>255</green>
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        <blue>255</blue>
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       </color>
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      </brush>
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     </colorrole>
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    </active>
35
    <inactive>
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     <colorrole role="Base">
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      <brush brushstyle="SolidPattern">
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       <color alpha="255">
39
        <red>255</red>
40
        <green>255</green>
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        <blue>255</blue>
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       </color>
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      </brush>
44
     </colorrole>
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     <colorrole role="Window">
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      <brush brushstyle="SolidPattern">
47
       <color alpha="255">
48
        <red>255</red>
49
        <green>255</green>
50
        <blue>255</blue>
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       </color>
52
      </brush>
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     </colorrole>
54
    </inactive>
55
    <disabled>
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     <colorrole role="Base">
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      <brush brushstyle="SolidPattern">
58
       <color alpha="255">
59
        <red>255</red>
60
        <green>255</green>
61
        <blue>255</blue>
62
       </color>
63
      </brush>
64
     </colorrole>
65
     <colorrole role="Window">
66
      <brush brushstyle="SolidPattern">
67
       <color alpha="255">
68
        <red>255</red>
69
        <green>255</green>
70
        <blue>255</blue>
71
       </color>
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      </brush>
73
     </colorrole>
74
    </disabled>
75
   </palette>
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  </property>
77
  <property name="windowTitle">
78
   <string>坐标变换</string>
79
  </property>
80
 </widget>
81
 <resources/>
82
 <connections/>
83
</ui>

27.2.3 实现功能

C:\Users\Minwei\Projects\Qt\Transform\transformdialog.h：

xxxxxxxxxx
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1
#ifndef TRANSFORMDIALOG_H
2
#define TRANSFORMDIALOG_H
3

4
#include <QDialog>
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QT_BEGIN_NAMESPACE
7
namespace Ui { class TransformDialog; }
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QT_END_NAMESPACE
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class TransformDialog : public QDialog
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{
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    Q_OBJECT
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public:
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    TransformDialog(QWidget *parent = nullptr);
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    ~TransformDialog();
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protected:
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    void paintEvent(QPaintEvent*);
20

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private:
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    Ui::TransformDialog *ui;
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};
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#endif // TRANSFORMDIALOG_H

C:\Users\Minwei\Projects\Qt\Transform\transformdialog.cpp：

xxxxxxxxxx
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1
#include <QPainter>
2

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#include "transformdialog.h"
4
#include "ui_transformdialog.h"
5

6
TransformDialog::TransformDialog(QWidget *parent)
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    : QDialog(parent)
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    , ui(new Ui::TransformDialog)
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{
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    ui->setupUi(this);
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}
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TransformDialog::~TransformDialog()
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{
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    delete ui;
16
}
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void TransformDialog::paintEvent(QPaintEvent*)
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{
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    QPainter painter(this);
21
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
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23
    int w = width(), h = height();
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    painter.translate(w/2, h/2);
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    painter.rotate(180);
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    painter.scale(-1.5, 1.5);
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    painter.shear(1, 0);
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    //painter.resetTransform();
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31
    QPen pen;
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    pen.setWidth(8);
33
    pen.setStyle(Qt::SolidLine);
34
    pen.setJoinStyle(Qt::MiterJoin);
35

36
    pen.setColor(Qt::red);
37
    painter.setPen(pen);
38
    painter.drawLine(QPoint(-w/4, 0), QPoint(w/4, 0));
39
    painter.drawPolygon(QPolygon()
40
        << QPoint(w/4, -5) << QPoint(w/4+10, 0) << QPoint(w/4, 5));
41

42
    pen.setColor(Qt::blue);
43
    painter.setPen(pen);
44
    painter.drawLine(QPoint(0, -h/4), QPoint(0, h/4));
45
    painter.drawPolygon(QPolygon()
46
        << QPoint(-5, h/4) << QPoint(0, h/4+10) << QPoint(5, h/4));
47
}

27.2.4 测试验证

运行效果如图所示：