Qt中QGraphics绘图类相关解释

Item(图元)坐标系、Scene(场景)坐标系、View(视图)坐标系，三者均为：x轴正方向向右，y轴正方向向下

1、Item(图元)：坐标属于局部坐标，通常以图元中心为原点(中心对称)。

        场景坐标系统描述了顶层的图元，每个图元都有场景坐标和相应的包容框。

        Item有setPos成员函数，设置的是父类坐标系的坐标，即此Item原点在Scene中所处的坐标。有scenePos成员函数，获取到的是setPos的设置值，默认是(0, 0)。

        QGraphicsItemGroup是Qt框架中的一个类，它允许开发者将多个QGraphicsItem对象组合成一个单一的项。这种组合可以简化对这些项的操作，例如一起移动、旋转或缩放它们。QGraphicsItemGroup非常适合于那些需要将多个图形元素视为一个整体进行管理的场景，比如在绘图应用程序或游戏开发中。

2、Scene(场景)：坐标属于逻辑坐标logical coordinates（与QPainter相同），以场景中心为原点。

        Sence构造函数可以不带参，例如QGraphicsScene scene；可以带参，例如QGraphicsScene scene(-400, -300, 800, 600)，这样定义的 scene 是左上角坐标为(-400, -300)，宽度为800，高度为600 的矩形区域，单位是像素。或者可以直接使用成员函数setSceneRect设置。

3、View(视图)：坐标属于设备坐标device coordinates（与窗口相同），默认以左上点为原点。

        QGraphicsView类继承自QWidget类，因此它与其他的QWidget类一样，以窗口的左上角作为自己坐标系的原点。

        测试发现：默认场景坐标原点与视图窗口中心对齐显示。默认视图窗口不出现滚动条，当设置的场景尺寸大于视图窗口尺寸时，出现滚动条。

4、Scene 的坐标原点与View的坐标原点之间的关系

        如果设置为：_graphicsView->setAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignTop);，没有下面这句话：_graphicsSence->setSceneRect(-100,-100,100,100);。那么scene 的坐标原点与view的坐标原点重合。

        如果有下面那句话，那么view的坐标原点是 scene 的(-100,-100)。

        如果设置为默认的_graphicsView->setAlignment(Qt::AlignCenter);，会尽量将scene中的item作为一个组合整体。然后找到这个组合整体的重心，放在view窗体的中心。scene的原点，相对偏移。

        如果没有setSceneRect，那么默认的sceneRect长宽是包含的图元的宽和高。如果有设置setSceneRect：如果设置的Rect比图元还小，那么默认（图元不设置坐标）图元与场景左上对齐，然后视图默认居中情况下，居中的是场景，而非图元；如果设置的Rect比图元大，那么默认（图元不设置坐标）亦图元与场景左上对齐，然后视图默认居中情况下，居中的是场景，而非图元。

5、总结

        可以这样简单理解：默认Scene跟Item一样大，显示到View中时Scene居中（Item默认亦会居中）。当设置SceneRect后，Item在Scene中左上对齐。当设置View的Alignment后，Scene显示到View中时按Alignment显示。

        如果要自定义位置显示，那么Item或ItemGroup要设置SetPos。

6、建议的步骤

        按照View的大小设置Scene：scene.setSceneRect(0, 0, view.size().width()-2, view.size().height()-2);，再通过Item或ItemGroup的SetPos设置图元在Scene的位置。

        附一些测试代码：

//#include "mainwindow.h"
//#include <QApplication>

//int main(int argc, char *argv[])
//{
//    QApplication a(argc, argv);
//    MainWindow w;
//    w.show();
//    return a.exec();
//}

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QFileDialog>
#include <QStandardPaths>
#include "math.h"

#define M_PI 3.141592654

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    QGraphicsScene scene; // 定义一个场景，设置背景色为红色
    //QGraphicsScene scene(-1000, -1000, 2000, 2000); // 定义一个场景，设置背景色为红色
    //QGraphicsScene scene(-400, -400, 800, 800); // 定义一个场景，设置背景色为红色
    //scene.setSceneRect(0, 0, 1198, 798);
    scene.setBackgroundBrush(Qt::red);

    QPen pen; // 定义一个画笔，设置画笔颜色和宽度
    pen.setColor(QColor(0, 160, 230));
    pen.setWidth(10);
    QGraphicsRectItem *m_rectItem = new QGraphicsRectItem(); // 定义一个矩形图元
    m_rectItem->setRect(0, 0, 80, 80);
    m_rectItem->setPen(pen);
    m_rectItem->setBrush(QBrush(QColor(255, 0, 255)));
    m_rectItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);
    QGraphicsLineItem *m_lineItem = new QGraphicsLineItem(); // 定义一个直线图元
    m_lineItem->setLine(QLineF(0, 0, 100, 100));
    m_lineItem->setPen(pen);
    m_lineItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);
    QGraphicsPathItem *m_pathItem = new QGraphicsPathItem(); // 定义一个路径图元
    QPainterPath path;
    path.moveTo(90, 50);
    for (int i = 1; i < 5; ++i)
    {
        path.lineTo(50 + 40 * cos(0.8 * i * M_PI), 50 + 40 * sin(0.8 * i * M_PI));
    }
    path.closeSubpath();
    m_pathItem->setPath(path);
    m_pathItem->setPen(pen);
    m_pathItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);
    QGraphicsPolygonItem *m_polygonItem = new QGraphicsPolygonItem(); // 定义一个多边形图元
    QPolygonF polygon;
    polygon << QPointF(-100.0, -150.0) << QPointF(-120.0, 150.0)
            << QPointF(320.0, 160.0) << QPointF(220.0, -140.0);
    m_polygonItem->setPolygon(polygon);
    m_polygonItem->setPen(pen);
    m_polygonItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);


    // 使用无参构造函数创建一个 QGraphicsPixmapItem 对象
    QGraphicsPixmapItem *m_pixmapItem = new QGraphicsPixmapItem(nullptr);
    m_pixmapItem->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);
    QPixmap pixmap;
    // 获取桌面路径
    QString desktopLocation = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::DesktopLocation);
    QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(
                NULL, "open image file",
                //".",
                desktopLocation,
                "Image files (*.bmp *.jpg *.pbm *.pgm *.png *.ppm *.xbm *.xpm);;All files (*.*)");
    if(fileName != "")
    {
        // 加载一个 QPixmap 图像
        pixmap.load(fileName);
        // 按比例缩放
        //pixmap = pixmap.scaledToWidth(500);
        // 为已创建的 QGraphicsPixmapItem 设置图像
        m_pixmapItem->setPixmap(pixmap);
        m_pixmapItem->setScale(0.1);
    }

    m_rectItem->setPos(-200, -200);
    QPointF p1 = m_rectItem->scenePos();
    m_lineItem->setPos(200, 200);
    QPointF p2 = m_lineItem->scenePos();
    m_pathItem->setPos(200, -200);
    QPointF p3 = m_pathItem->scenePos();
    m_polygonItem->setPos(-200, 200);
    QPointF p4 = m_polygonItem->scenePos();
    m_pixmapItem->setPos(0, 0);
    QPointF p5 = m_pixmapItem->scenePos();

    //scene.addItem(m_rectItem); // 把矩形图元添加到场景
    //scene.addItem(m_lineItem); // 把直线图元添加到场景
    //scene.addItem(m_pathItem); // 把路径图元添加到场景
    //scene.addItem(m_polygonItem); // 把多边形图元添加到场景
    //scene.addItem(m_pixmapItem); // 把图形图元添加到场景

    QGraphicsItemGroup *m_pItemGroup = new QGraphicsItemGroup;
    //m_pItemGroup->addToGroup(m_rectItem);
    //m_pItemGroup->addToGroup(m_lineItem);
    //m_pItemGroup->addToGroup(m_pathItem);
    //m_pItemGroup->addToGroup(m_polygonItem);
    m_pItemGroup->addToGroup(m_pixmapItem);
    m_pItemGroup->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable);
    m_pItemGroup->setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable);
    m_pItemGroup->setPos(100, 100);
    scene.addItem(m_pItemGroup); // 把图元组添加到场景

    QGraphicsView view;
    QPointF pointScene = m_pixmapItem->mapToScene(m_pixmapItem->pos());
    QPointF pointView = view.mapFromScene(pointScene);
    view.setScene(&scene);
    view.resize(1200, 800);
    scene.setSceneRect(0, 0, view.size().width()-2, view.size().height()-2);
    Qt::Alignment al = view.alignment();//默认的Qt::AlignCenter
    //view.setAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignTop);

    //QGraphicsView view(&scene); // 定义一个视图，并把场景添加到视图
    view.show();

    QRect re = view.frameRect();
    QSize si = view.size();
    QSize si2 = view.viewport()->size();

    QRectF r1 = scene.sceneRect();
    QRectF r2 = view.sceneRect();

    return a.exec();
}