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「QT」几何数据类之 QPolygonF 浮点型多边形类

article 2024/12/28 16:13:46

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Qt 5.15 中的 QPolygonF 类详解

一、引言

QPolygonF 是 Qt 5.15 图形框架中的一个核心类，专门用于表示和操作由浮点数定义的二维多边形。与 QPolygon 不同，QPolygonF 使用 QPointF（包含浮点型 x 和 y 坐标）作为其顶点类型，这使得 QPolygonF 能够更精确地表示和处理多边形，尤其是在进行缩放、旋转等变换操作时。QPolygonF 类提供了丰富的接口，使得开发者能够轻松创建、修改和绘制多边形。
官方文档：https://doc.qt.io/qt-5/qpolygonf.html

二、使用范围

QPolygonF 类广泛应用于需要高精度图形处理的场合，如绘制复杂形状、实现图形变换、进行碰撞检测等。在 Qt 的图形视图中，QPolygonF 可以与 QPainter、QTransform 等类配合使用，实现高质量的图形渲染和交互效果。

三、类的头文件

QPolygonF 类的定义位于 <QtGui/QPolygonF> 头文件中。在使用 QPolygonF 类之前，需要在源文件中包含这个头文件：

#include <QtGui/QPolygonF>

四、类的继承

QPolygonF 类继承自 QVector，这意味着它继承了 QVector 的所有功能，包括动态数组管理、迭代器访问等。此外，QPolygonF 还扩展了针对多边形特有的操作和方法。

五、类的构造介绍

QPolygonF 类提供了多种构造函数，以满足不同的使用需求：

QPolygonF()
创建一个空的多边形。
QPolygonF(const QPolygonF &other)
复制一个已有的多边形。
QPolygonF(const QVector &points)
根据给定的 QPointF 点集创建一个多边形。
QPolygonF(int size)
创建一个具有指定大小（顶点数）的多边形，但顶点坐标未初始化。
QPolygonF(const QRectF &rect, bool closed = true)
根据给定的 QRectF 矩形创建一个多边形。如果 closed 为 true，则多边形是闭合的。
*QPolygonF(const QPointF points, int size)
根据给定的 QPointF 数组和大小创建一个多边形。

六、共有函数介绍

QPolygonF 类提供了丰富的共有函数，用于操作多边形的顶点和属性：

int size() const
返回多边形中顶点的数量。
QPointF at(int index) const
返回指定索引处的顶点。
void setPoint(int index, const QPointF &point)
设置指定索引处的顶点。
void replace(int index, const QPointF &value)
替换指定索引处的顶点。
void append(const QPointF &point)
在多边形末尾添加一个新的顶点。
void prepend(const QPointF &point)
在多边形开头添加一个新的顶点。
void remove(int index)
移除指定索引处的顶点。
void clear()
移除所有顶点，使多边形变为空。
QRectF boundingRect() const
返回包含多边形的最小矩形。
bool isEmpty() const
判断多边形是否为空（没有顶点）。
bool isClosed() const
判断多边形是否闭合。
QPolygonF translated(const QPointF &offset) const
返回平移后的多边形。
QPolygonF united(const QPolygonF &r) const
返回与给定多边形的并集。
QPolygonF intersected(const QPolygonF &r) const
返回与给定多边形的交集。
QPolygonF subtracted(const QPolygonF &r) const
返回减去给定多边形后的结果。

七、Static 函数介绍

QPolygonF 类本身并没有提供 static 成员函数，但它继承自 QVector，因此可以使用 QVector 提供的所有 static 方法和属性。不过，对于多边形操作而言，QPolygonF 的实例方法已经足够强大，通常不需要使用 static 方法。

八、运算符重载

QPolygonF 类继承自 QVector，因此支持 QVector 提供的所有运算符重载。这些运算符重载使得 QPolygonF 对象可以像普通数组一样进行索引、迭代和比较操作。例如，可以使用 operator[] 来访问或修改多边形的顶点，使用 == 和 != 来比较两个多边形是否相等。
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九、详细代码举例

以下是一个使用 QPolygonF 类的详细代码示例，演示了如何创建一个多边形并在窗口上绘制它：

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QPolygonF>

class MyWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT

public:
    MyWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent) {
        // 创建一个多边形
        polygon << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(100, 150) << QPointF(50, 150);
    }

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override {
        QPainter painter(this);
        painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 启用抗锯齿
        painter.setBrush(QBrush(Qt::red, Qt::SolidPattern)); // 设置红色填充
        painter.drawPolygon(polygon); // 绘制多边形
        QWidget::paintEvent(event);
    }

private:
    QPolygonF polygon; // 声明一个 QPolygonF 对象
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    MyWidget w;
    w.resize(200, 200); // 设置窗口大小
    w.show();
    return app.exec();
}

在这个示例中，我们创建了一个名为 MyWidget 的自定义窗口类，并在其构造函数中创建了一个 QPolygonF 对象，并设置了其顶点。然后，我们重写了 paintEvent 方法，使用 QPainter 对象在窗口上绘制了多边形。注意，我们还启用了抗锯齿（QPainter::Antialiasing），以使绘制的多边形边缘更加平滑。
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