c/c++语言开发共享深入了解PyQt5中的图形视图框架

在之前的章节中,笔者一般使用qlabel控件来显示图片。但是,如果要使用很多图片怎么办?难道要实例化很多个qlabel控件来一一显示?那如何管理呢?当然,我们不可能会用qlabel控件来做这样的事,否

在之前的章节中,笔者一般使用qlabel控件来显示图片。但是,如果要使用很多图片怎么办?难道要实例化很多个qlabel控件来一一显示?那如何管理呢?当然,我们不可能会用qlabel控件来做这样的事,否则会非常麻烦和混乱。pyqt5中的图形视图可以让我们管理大量的自定义2d图元并与之交互。该框架使用bsp(binary space partitioning – 二叉空间分割)树,以快速查找图形元素。所以就算一个视图场景中包含数百万的图元,它也可以实时进行显示。如果要用pyqt5来制作稍微复杂点的游戏的话,图形视图是必定要用到的。

图形视图框架主要包含三个类:qgraphicsitem图元类、qgraphicsscene场景类和qgraphicsview视图类。简单一句话来概括下三者的关系就是:图元放在场景上,场景内容通过视图来显示。下面我们来一一进行讲解。

1.qgraphicsitem图元类

图元可以是文本、图片,规则几何图形或者任意自定义图形。该类已经提供了一些标准的图元,比如:

  • 直线图元qgraphicslineitem
  • 矩形图元qgraphicsrectitem
  • 椭圆图元qgraphicsellipseitem
  • 图片图元qgraphicspixmapitem
  • 文本图元qgraphicstextitem
  • 路径图元qgraphicspathitem

想必通过名称也可以知道这些图元是用来干嘛的,我们通过以下代码来演示如何使用:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt  from pyqt5.qtgui import qpixmap, qcolor, qpainterpath  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicslineitem, qgraphicsrectitem, qgraphicsellipseitem,                               qgraphicspixmapitem, qgraphicstextitem, qgraphicspathitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          # 1          self.resize(300, 300)            # 2          self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)            # 3          self.line = qgraphicslineitem()          self.line.setline(100, 10, 200, 10)          # self.line.setline(qlinef(100, 10, 200, 10))            # 4          self.rect = qgraphicsrectitem()          self.rect.setrect(100, 30, 100, 30)          # self.rect.setrect(qrectf(100, 30, 100, 30))            # 5          self.ellipse = qgraphicsellipseitem()          self.ellipse.setrect(100, 80, 100, 20)          # self.ellipse.setrect(qrectf(100, 80, 100, 20))            # 6          self.pic = qgraphicspixmapitem()          self.pic.setpixmap(qpixmap('pic.png').scaled(60, 60))          self.pic.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          self.pic.setoffset(100, 120)          # self.pic.setoffset(qpointf(100, 120))            # 7          self.text1 = qgraphicstextitem()          self.text1.setplaintext('hello pyqt5')          self.text1.setdefaulttextcolor(qcolor(66, 222, 88))          self.text1.setpos(100, 180)            self.text2 = qgraphicstextitem()          self.text2.setplaintext('hello world')          self.text2.settextinteractionflags(qt.texteditorinteraction)          self.text2.setpos(100, 200)            self.text3 = qgraphicstextitem()          self.text3.sethtml('<a href="https://baidu.com" rel="external nofollow" >百度</a>')          self.text3.setopenexternallinks(true)          self.text3.settextinteractionflags(qt.textbrowserinteraction)          self.text3.setpos(100, 220)            # 8          self.path = qgraphicspathitem()            self.tri_path = qpainterpath()          self.tri_path.moveto(100, 250)          self.tri_path.lineto(130, 290)          self.tri_path.lineto(100, 290)          self.tri_path.lineto(100, 250)          self.tri_path.closesubpath()            self.path.setpath(self.tri_path)            # 9          self.scene.additem(self.line)          self.scene.additem(self.rect)          self.scene.additem(self.ellipse)          self.scene.additem(self.pic)          self.scene.additem(self.text1)          self.scene.additem(self.text2)          self.scene.additem(self.text3)          self.scene.additem(self.path)            # 10          self.setscene(self.scene)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 该类直接继承qgraphicsview,那么窗口就是视图,且大小为300×300;

2. 实例化一个qgraphicsscene场景,并调用setscenerect(x, y, w, h)方法来设置场景坐标原点和大小。从代码中我们得知坐标原点为(0, 0),之后往场景中添加的图元就会都根据该坐标来设置位置(关于坐标的更多内容,笔者会在34.4小节中进行讲解)。场景的大小为300×300,跟视图大小一样;

3. 实例化一个qgraphicslineitem直线图元,并调用setline()方法设置直线两端的坐标。该方法既可以直接传入四个数值,也可以传入一个qlinef对象。文档里写的非常清楚:

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4-5. 跟直线图元类似,这里分别实例化矩形图元和椭圆图元,并调用相应的方法来设置位置和大小;

6. 实例化一个图片图元,并调用setpixmap()方法设置图片,qpixmap对象有个scaled()方法可以设置图片的大小(当然我们也可以使用qgraphicsitem的setscale()方法来设置),接着我们设置该图元的flag属性,让他可以被选中以及移动,这是所有图元共有的方法。最后调用setoffset()方法来设置图片相对于场景坐标原点的偏移量;

7. 这里实例化了三个文本图元,分别显示普通绿色文本,可编辑文本以及超链接文本(html)。setdefaultcolor()方法可以用来设置文本的颜色,setpos()用来设置文本图元相对于场景坐标原点的位置(该方法是所有图元共有的方法,我们当然也可以使用在其他类型的图元上)。

settextinteractionflags()用来设置文本属性,这里的qt.texteditorinteraction参数表示为可编辑属性(相当于在qtextedit上编辑文本),最后的qt.textbrowserinteraction表明该文本用于浏览(相当于在qtextbrowser上的文本)。有关更多的属性,大家可以在文档里搜索qt::textinteractionflags来了解。

当然如果要让超链接文本能够被打开,我们还需要使用setopenexternallinks()方法,传入一个true参数即可。

8. 路径图元可以用于显示任意形状的图形,setpath()方法需要传入一个qpainterpath对象,而我们就是用该对象来进行绘画操作的。moveto()方法表示将画笔移动到相应位置上,lineto()表示画一条直线,closesubpath()方法表示当前作画结束 (查阅文档来了解更多有关qpaintpath对象的方法),这里我们画了一个直角三角形;

9. 调用场景的additem()方法将所有图元添加进来;

10. 调用setscene()方法来让场景居中显示在视图中。

运行截图如下:

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图片可以被选中和移动:

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hello world文本可以被编辑:

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qgraphicsitem还支持以下特性:

  • 鼠标按下、移动、释放和双击事件,以及鼠标悬浮事件、滚轮事件和右键菜单事件
  • 键盘输入事件
  • 拖放事件
  • 分组
  • 碰撞检测

实现事件函数非常简单,这里就不细讲,我们重点要来了解下它在图形视图框架中的是如何传递的。请看下面的代码:

import sys  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsrectitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class customitem(qgraphicsrectitem):      def __init__(self):          super(customitem, self).__init__()          self.setrect(100, 30, 100, 30)        def mousepressevent(self, event):          print('event from qgraphicsitem')          super().mousepressevent(event)      class customscene(qgraphicsscene):      def __init__(self):          super(customscene, self).__init__()          self.setscenerect(0, 0, 300, 300)        def mousepressevent(self, event):          print('event from qgraphicsscene')          super().mousepressevent(event)      class customview(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(customview, self).__init__()          self.resize(300, 300)        def mousepressevent(self, event):          print('event from qgraphicsview')          super().mousepressevent(event)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      view = customview()      scene = customscene()      item = customitem()        scene.additem(item)      view.setscene(scene)        view.show()      sys.exit(app.exec_())

图元,场景和视图其实都有各自的事件函数,我们在上面分别继承了qgraphicsrectitem, qgraphicsscene以及qgraphicsview并重新实现了各自的mousepressevent()事件函数,在其中我们都打印一句话来让用户知道是哪个函数被执行了。

运行截图如下:

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我们在矩形框内点击之后,发现控制台输入如下信息:

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由此可见,事件的传递顺序为视图->场景->图元。有一点大家需要注意,重新实现事件函数的话我们必须要调用相应的父类事件函数,否则事件无法顺利传递下去。假如我把customview类中事件函数下的super().mousepressevent(event)这行代码删除掉,那么控制台只会输出"event from qgraphicsview":

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一个图元中可以添加另一个图元(一个图元可以是另一个图元的父类),那此时图元之间的事件传递顺序又是如何的呢?请看下面代码:

import sys  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsrectitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class customitem(qgraphicsrectitem):      def __init__(self, num):          super(customitem, self).__init__()          self.setrect(100, 30, 100, 30)          self.num = num        def mousepressevent(self, event):          print('event from qgraphicsitem{}'.format(self.num))          super().mousepressevent(event)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      view = qgraphicsview()      scene = qgraphicsscene()      item1 = customitem(1)      item2 = customitem(2)      item2.setparentitem(item1)        scene.additem(item1)      view.setscene(scene)        view.show()      sys.exit(app.exec_())

因为实例化的是两个一样的矩形图源,为了进行区分,我们在customitem的初始化函数中加入一个num参数,然后在事件函数中打印出实例化时所传入的数字即可。

调用setparentitem()方法将item1设置为item2的父类,然后将item1添加到场景中(item2自然也被加入)。

运行截图如下:

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在矩形框中点击,控制台打印如下:

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由此可见,事件是由子图元传递到父图元的。同理,如果不加super().mousepressevent(event),那么事件就会停止传递,最后也就只会显示"event from qgraphicsitem2":

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请大家一定要搞清楚事件的传递顺序,这样才能更好地使用图形视图框架。

所谓分组也就是将各个图元进行分类,分到一起的图元就会共同行动(选中、移动以及复制等)。我们通过下面的代码来演示下:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt  from pyqt5.qtgui import qpen, qbrush  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicsrectitem, qgraphicsellipseitem, qgraphicsscene,                               qgraphicsview, qgraphicsitemgroup      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)            # 1          self.rect1 = qgraphicsrectitem()          self.rect2 = qgraphicsrectitem()          self.ellipse1 = qgraphicsellipseitem()          self.ellipse2 = qgraphicsellipseitem()            self.rect1.setrect(100, 30, 100, 30)          self.rect2.setrect(100, 80, 100, 30)          self.ellipse1.setrect(100, 140, 100, 20)          self.ellipse2.setrect(100, 180, 100, 50)            # 2          pen1 = qpen(qt.solidline)          pen1.setcolor(qt.blue)          pen1.setwidth(3)          pen2 = qpen(qt.dashline)          pen2.setcolor(qt.red)          pen2.setwidth(2)            brush1 = qbrush(qt.solidpattern)          brush1.setcolor(qt.blue)          brush2 = qbrush(qt.solidpattern)          brush2.setcolor(qt.red)            self.rect1.setpen(pen1)          self.rect1.setbrush(brush1)          self.rect2.setpen(pen2)          self.rect2.setbrush(brush2)          self.ellipse1.setpen(pen1)          self.ellipse1.setbrush(brush1)          self.ellipse2.setpen(pen2)          self.ellipse2.setbrush(brush2)            # 3          self.group1 = qgraphicsitemgroup()          self.group2 = qgraphicsitemgroup()          self.group1.addtogroup(self.rect1)          self.group1.addtogroup(self.ellipse1)          self.group2.addtogroup(self.rect2)          self.group2.addtogroup(self.ellipse2)          self.group1.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          self.group2.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          print(self.group1.boundingrect())          print(self.group2.boundingrect())            # 4          self.scene.additem(self.group1)          self.scene.additem(self.group2)            self.setscene(self.scene)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 实例化四个图元,两个为矩形,两个为椭圆,并调用setrect()方法设置坐标和大小;

2. 实例化两种画笔和两种画刷,用于图元的样式设置;

3. 实例化两个qgraphicsgroup分组对象,并将矩形和椭圆都添加进来。rect1和ellipse1在group1里,而rect2和ellipse2在group2里。接着调用setflags()方法设置属性,让分组可以选中和移动。boundrect()方法放回一个qrectf值,该值可以显示出分组的边界位置和大小;

4. 将分组添加到场景当中。

运行截图如下:

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蓝色的矩形和椭圆为一组,可同时选中和移动,红色的同理。黑色边框即为边界,其位置和大小可用boundrect()方法来获取。通过下面的截图我们可以发现qgraphicsitemgroup的边界的位置和大小由其中的图元整体所决定:

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碰撞检测在游戏中的用处非常大,比如在飞机大战游戏中,如果子弹没有和敌机做碰撞检测处理的话,那敌机就不会被消灭,奖励也不会增加,游戏也就没有什么意思。我们通过下面这个例子来带大家了解如何对图元进行碰撞检测:

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界面上有一个矩形图元和一个椭圆图元,两者都可以选中和移动。我们就对两者进行碰撞检测。在此之前我们先了解下boundingrect()边界和shape()形状的区别。请看下方的椭圆图元:

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当选中这个图元时,虚线部分显示的就是该图元的边界,而形状就指的是图元本身,也就是黑色实线部分。碰撞检测可以以边界为范围或者以形状为范围。假如我们在代码中以边界为范围,那椭圆的虚线跟矩形图元一碰到,就会触发碰撞检测;如果以形状为范围,那只有在椭圆的黑色实线跟矩形碰到的情况下,碰撞检测才会触发。

下面是几种具体的检测方式:

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下面请看代码示例:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicsrectitem, qgraphicsellipseitem, qgraphicsscene,                               qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)            self.rect = qgraphicsrectitem()          self.ellipse = qgraphicsellipseitem()          self.rect.setrect(120, 30, 50, 30)          self.ellipse.setrect(100, 180, 100, 50)          self.rect.setflags(qgraphicsitem.itemismovable | qgraphicsitem.itemisselectable)          self.ellipse.setflags(qgraphicsitem.itemismovable | qgraphicsitem.itemisselectable)            self.scene.additem(self.rect)          self.scene.additem(self.ellipse)            self.setscene(self.scene)        def mousemoveevent(self, event):          if self.ellipse.collideswithitem(self.rect, qt.intersectsitemboundingrect):              print(self.ellipse.collidingitems(qt.intersectsitemshape))          super().mousemoveevent(event)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

初始化函数中的代码想必大家都懂了,这里就不再讲述,我们重点来看mousemoveevent()事件函数。

我们调用椭圆图元的collideswithitem()方法来指定要与之进行碰撞检测的其他图元以及检测方式。其他图元指的就是矩形图元,而且我们可以看到这里是以椭圆的边界为范围,而且只要两个图元有交集就会触发检测。如果碰撞条件成立,那么collideswithitem()就会返回一个true,那么此时if条件判断也就成立。

collidingitems()方法在指定检测方式后可以返回所有符合碰撞条件的其他图元,返回值类型为列表。这里的检测方式是以形状为范围的,同样有交集即可。

那mousemoveevent()事件函数所要表达的意思就是:当椭圆的边界和矩形接触,那么if条件判断就成立,不过此时打印的还只是空列表,因为椭圆本身(黑色实线)并还没有跟矩形有所接触。不过当接触了之后控制台就会输出包含矩形图元的列表了。

深入了解PyQt5中的图形视图框架

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请大家调用矩形图元的collideswithitem()和collidingitems()方法来尝试下,看看有什么不同。也就是把mousemoveevent()事件函数修改如下:

def mousemoveevent(self, event):      if self.rect.collideswithitem(self.ellipse, qt.intersectsitemboundingrect):          print(self.rect.collidingitems(qt.intersectsitemshape))      super().mousemoveevent(event)

出于性能考虑,qgraphicsitem不继承自qobject,所以本身并不能使用信号和槽机制,我们也无法给它添加动画。不过我们可以自定义一个类,并让该类继承自qgraphicsobject。请看下面的解决方案:

import sys  from pyqt5.qtcore import qpropertyanimation, qpointf, qrectf, pyqtsignal  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsscene, qgraphicsview,  qgraphicsobject      class customrect(qgraphicsobject):      # 1      my_signal = pyqtsignal()        def __init__(self):          super(customrect, self).__init__()        # 2      def boundingrect(self):          return qrectf(0, 0, 100, 30)        # 3      def paint(self, painter, styles, widget=none):          painter.drawrect(self.boundingrect())      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            # 4          self.rect = customrect()          self.rect.my_signal.connect(lambda: print('signal and slot'))          self.rect.my_signal.emit()            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)          self.scene.additem(self.rect)            self.setscene(self.scene)            # 5          self.animation = qpropertyanimation(self.rect, b'pos')          self.animation.setduration(3000)          self.animation.setstartvalue(qpointf(100, 30))          self.animation.setendvalue(qpointf(100, 200))          self.animation.setloopcount(-1)          self.animation.start()              if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 自定义一个信号;

2-3. 继承qgraphicsobject的话,我们最好把boundingrect()和paint()方法重新实现下。在boundingrect()中我们返回一个qrectf类型值来确定customrect的默认位置和大小。在paint()中调用drawrect()方法将矩形画到界面上;

4. 将自定义的信号和槽函数连接,槽函数中打印“signal and slot”字符串。接着调用信号的emit()方法来发射信号,那么槽函数也就会启动了;

5. 加上qpropertyanimation属性动画,将矩形从(100, 30)移动到(100, 200),时间为3秒,动画无限循环。

运行截图如下,矩形图元从上而下缓缓移动:

深入了解PyQt5中的图形视图框架

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控制台打印内容:

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2.qgraphicsscene场景类

在之前的小节中,我们要往场景中添加图元的话都是先把图元实例化好,再调用场景的additem()方法进行添加。不过场景其实还提供了以下方法让我们可以快速添加图元:

深入了解PyQt5中的图形视图框架

当然场景还提供了很多用于管理图元的方法。我们通过下面的代码来学习下:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt  from pyqt5.qtgui import qpixmap, qtransform  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)            # 1          self.rect = self.scene.addrect(100, 30, 100, 30)          self.ellipse = self.scene.addellipse(100, 80, 50, 40)          self.pic = self.scene.addpixmap(qpixmap('pic.png').scaled(60, 60))          self.pic.setoffset(100, 130)            self.rect.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable | qgraphicsitem.itemisfocusable)          self.ellipse.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable | qgraphicsitem.itemisfocusable)          self.pic.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable | qgraphicsitem.itemisfocusable)            self.setscene(self.scene)            # 2          print(self.scene.items())          print(self.scene.items(order=qt.ascendingorder))          print(self.scene.itemsboundingrect())          print(self.scene.itemat(110, 40, qtransform()))            # 3          self.scene.focusitemchanged.connect(self.my_slot)        def my_slot(self, new_item, old_item):          print('new item: {}nold item: {}'.format(new_item, old_item))        # 4      def mousemoveevent(self, event):          print(self.scene.collidingitems(self.ellipse, qt.intersectsitemshape))          super().mousemoveevent(event)        # 5 还需要修改      def mousedoubleclickevent(self, event):          item = self.scene.itemat(event.pos(), qtransform())          self.scene.removeitem(item)          super().mousedoubleclickevent(event)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 直接调用场景的addrect(), addellipse()和addpixmap()方法来添加图元。这里需要大家了解一个知识点:先添加的图元处于后添加的图元下方(z轴方向),大家可以自己运行下代码然后移动下图元,之后就会发现该程序中图片图元处于最上方,椭圆其次,而矩形处于最下方。不过我们可以通过调用图元的setzvalue()方法来改变上下位置(请查阅文档来了解,这里不详细解释)。

接着设置图元的flag属性。这里多出来的一个itemisfocusable表示让图元可以聚焦(默认是无法聚焦的),该属性跟下面第3小点中要讲的foucsitemchanged信号有关;

2. 调用items()方法可以返回场景中的所有图元,返回值类型为列表。返回的元素默认以降序方式(qt.descendingorder),也就是从上到下进行排列(qpixmapitem, qellipseitem, qrectitem)。可修改order参数的值,让列表中返回的元素按照升序方式排列。

itemsboundingrect()返回所有图元所构成的整体的边界。

itemat()可以返回指定位置上的图元,如果在这个位置上有两个重叠的图元的话,那就返回最上面的图元,传入的qtransform()跟图元的flag属性itemignorestransformations有关,由于这里没有设置该属性我们直接传入qtransform()就行(这里不细讲,否则可能就会比较混乱了,大家可以先单纯记住,之后再深入研究);

3. 场景有个focuschangeditem信号,当我们选中不同的图元时,该信号就会发出,前提是图元设置了itemisfocusable属性。该信号可以传递两个值过来,第一个是新选中的图元,第二个是之前选中的图元;

4. 调用场景的collidingitems()可以打印出在指定碰撞触发条件下,所有和目标图元发生碰撞的其他图元;

5. 我们在图元上双击下,就可以调用removeitem()方法将其删除。注意这里其实直接给itemat()传入event.pos()是不准确的,因为event.pos()其实是鼠标在视图上的坐标而不是场景上的坐标。大家可以把窗口放大,然后再双击试下,会发现图元并不会消失,这是因为视图大小跟场景大小不再一样,坐标也发生了改变。具体解决方案请看34.4小节。

运行截图如下:

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控制台打印内容:

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双击某个图元,将其删除:

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我们还可以向场景中添加qlabel, qlineedit, qpushbutton, qtablewidget等简单或者复杂的控件,甚至可以直接添加一个主窗口。接下来通过完成以下界面来带大家进一步了解(就是第三章布局管理中的界面例子):

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代码如下:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsscene, qgraphicsview, qgraphicswidget, qgraphicsgridlayout,                               qgraphicslinearlayout, qlabel, qlineedit, qpushbutton      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(220, 110)          # 1          self.user_label = qlabel('username:')          self.pwd_label = qlabel('password:')          self.user_line = qlineedit()          self.pwd_line = qlineedit()          self.login_btn = qpushbutton('log in')          self.signin_btn = qpushbutton('sign in')            # 2          self.scene = qgraphicsscene()          self.user_label_proxy = self.scene.addwidget(self.user_label)          self.pwd_label_proxy = self.scene.addwidget(self.pwd_label)          self.user_line_proxy = self.scene.addwidget(self.user_line)          self.pwd_line_proxy = self.scene.addwidget(self.pwd_line)          self.login_btn_proxy = self.scene.addwidget(self.login_btn)          self.signin_btn_proxy = self.scene.addwidget(self.signin_btn)          print(type(self.user_label_proxy))            # 3          self.g_layout = qgraphicsgridlayout()          self.l_h_layout = qgraphicslinearlayout()          self.l_v_layout = qgraphicslinearlayout(qt.vertical)          self.g_layout.additem(self.user_label_proxy, 0, 0, 1, 1)          self.g_layout.additem(self.user_line_proxy, 0, 1, 1, 1)          self.g_layout.additem(self.pwd_label_proxy, 1, 0, 1, 1)          self.g_layout.additem(self.pwd_line_proxy, 1, 1, 1, 1)          self.l_h_layout.additem(self.login_btn_proxy)          self.l_h_layout.additem(self.signin_btn_proxy)          self.l_v_layout.additem(self.g_layout)          self.l_v_layout.additem(self.l_h_layout)            # 4          self.widget = qgraphicswidget()          self.widget.setlayout(self.l_v_layout)            # 5          self.scene.additem(self.widget)          self.setscene(self.scene)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 实例化需要的控件,因为父类不是qgraphicsview,所以不加self;

2. 实例化一个场景对象,然后调用addwidget()方法来添加控件。addwidget()方法返回的值其实是一个qgraphicsproxywidget代理对象,控件就是嵌入到该对象所提供的代理层中。user_label_proxy跟user_label的状态保持一致,如果我们禁用或者隐藏了user_label_proxy,那么相应的user_label也会被禁用或者隐藏掉,那我们就可以在场景中通过控制代理对象来操作控件(不过信号和槽还是要直接应用到控件上,代理对象不提供)。

3. 进行布局,注意这里用的是图形视图框架中的布局管理器:qgraphicsgridlayout网格布局和qgraphicslinearlayout线形布局(水平和垂直布局结合)。不过用法其实差不多,只不过调用的方法是additem()而不是addwidget()或者addlayout()了。线形布局默认是水平的,我们可以在实例化的时候传入qt.vertical来进行垂直布局(图形视图还有个锚布局qgraphicsanchorlayout,这里不再讲解,相信大家文档也可以看的明白);

4. 实例化一个qgraphicswidget,这个跟qwidget类似,只不过是用在图形视图框架这边,调用setlayout()方法来设置整体布局;

5. 将qgraphicswidget对象添加到场景中,qgraphicsproxywidget中嵌入的控件自然也就在场景上了,最后将场景显示在视图中就可以了。

3.qgraphicsview视图类

视图其实是一个滚动区域,如果视图小于场景大小的话,那窗口就会显示滚动条好让用户可以观察到全部场景(在linux和windows系统上,如果视图和场景大小一样,滚动条也会显示出来)。在下面的代码中,笔者让场景大于视图:

import sys  from pyqt5.qtcore import qrectf  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsscene, qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 500, 500)          self.scene.addellipse(qrectf(200, 200, 50, 50))            self.setscene(self.scene)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

视图大小为300×300,场景大小为500×500。

运行截图如下:

macos

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linux(ubuntu)

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windows

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既然图元已经添加好,场景也已经设置好,那我们通常就可以调用视图的一些方法来对图元做一些变换,比如放大、缩小和旋转等。请看下方代码:

import sys  from pyqt5.qtcore import qt, qrectf  from pyqt5.qtgui import qcolor, qbrush  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(300, 300)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 500, 500)          self.ellipse = self.scene.addellipse(qrectf(200, 200, 50, 50), brush=qbrush(qcolor(qt.blue)))          self.rect = self.scene.addrect(qrectf(300, 300, 50, 50), brush=qbrush(qcolor(qt.red)))          self.ellipse.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          self.rect.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)            self.setscene(self.scene)            self.press_x = none        # 1      def wheelevent(self, event):          if event.angledelta().y() < 0:              self.scale(0.9, 0.9)          else:              self.scale(1.1, 1.1)          # super().wheelevent(event)        # 2      def mousepressevent(self, event):          self.press_x = event.x()          # super().mousepressevent(event)        def mousemoveevent(self, event):          if event.x() > self.press_x:              self.rotate(10)          else:              self.rotate(-10)          # super().mousemoveevent(event)              if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

1. 在鼠标滚轮事件中,调用scale()方法来来放大和缩小视图。这里并没有必要调用父类的事件函数,因为我们不需要将事件传递给场景以及图元;

2. 重新实现鼠标按下和移动事件函数,首先获取鼠标按下时的坐标,然后判断鼠标是向左移动还是向右。如果向右的话,则视图顺时针旋转10度,否则逆时针旋转10度。

运行截图如下:

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放大和缩小

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旋转

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当然视图还提供了很多方法,比如同样可以用items()和itemat()来获取图元,也可以设置视图背景、视图图缓存模式和鼠标拖曳模式等等。大家可按需查阅(这里讲多了怕混乱(ー`´ー))。

4.图形视图的坐标体系

(更新) 图形视图基于笛卡尔坐标系,视图,场景和图元坐标系都一样——左上角为原点,向右为x正轴,向下为y正轴。

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图形视图提供了三种坐标系之间相互转换的函数,以及图元与图元之间的转换函数:

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好,我们现在来讲解下34.2小节中的那个问题,代码如下:

import sys  from pyqt5.qtgui import qpixmap, qtransform  from pyqt5.qtwidgets import qapplication, qgraphicsitem, qgraphicsscene, qgraphicsview      class demo(qgraphicsview):      def __init__(self):          super(demo, self).__init__()          self.resize(600, 600)            self.scene = qgraphicsscene()          self.scene.setscenerect(0, 0, 300, 300)            self.rect = self.scene.addrect(100, 30, 100, 30)          self.ellipse = self.scene.addellipse(100, 80, 50, 40)          self.pic = self.scene.addpixmap(qpixmap('pic.png').scaled(60, 60))          self.pic.setoffset(100, 130)            self.rect.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          self.ellipse.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)          self.pic.setflags(qgraphicsitem.itemisselectable | qgraphicsitem.itemismovable)            self.setscene(self.scene)        def mousedoubleclickevent(self, event):          item = self.scene.itemat(event.pos(), qtransform())          self.scene.removeitem(item)          super().mousedoubleclickevent(event)      if __name__ == '__main__':      app = qapplication(sys.argv)      demo = demo()      demo.show()      sys.exit(app.exec_())

在上面这个程序中,视图大小为600×600,而场景大小只有300×300。此时运行程序,我们双击的话是删除不了图元的,原因就是我们所获取的event.pos()是视图上的坐标,但是self.scene.itemat()需要的是场景坐标。把视图坐标传给场景的itemat()方法是获取不到任何图元的,所以我们应该要进行转换!

把mousedoubleclickevent()事件函数修改如下即可:

def mousedoubleclickevent(self, event):      point = self.maptoscene(event.pos())      item = self.scene.itemat(point, qtransform())      self.scene.removeitem(item)      super().mousedoubleclickevent(event)

调用视图的maptoscene()方法将视图坐标转换为场景坐标,这样图元就可以找到,也就自然而然可以删除掉了。

运行截图如下,椭圆被删除了:

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5.小结

1. 事件的传递顺序为视图->场景->图元,如果是在图元父子类之间传递的话,那传递顺序是从子类到父类;

2. 碰撞检测的范围分为边界和形状两种,需要明白两者的不同;

3. 要给qgraphicsitem加上信号和槽机制以及动画的话,就自定义一个继承于qgraphicsobject的类;

4. 往场景中添加qlabel, qlineedit, qpushbutton等控件,我们需要用到qgraphicsproxywidget;

5. 视图,场景和图元都有自己的坐标系,注意使用坐标转换函数进行转换;

6. 图形视图框架知识点太多,笔者写本章的目的只是尽量带大家入门,个别地方可能会没有解释详细,请各位谅解。关于更多细节,大家可以在qt assistant中搜索“graphics view framework”来进一步了解。

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