qt 坐标系统, 逻辑坐标与物理坐标

Qt 坐标系统详解

Qt 是一个跨平台的 C++ 图形用户界面应用程序框架，广泛应用于开发桌面应用程序、移动应用程序和嵌入式系统。Qt 提供了一套丰富的类库，其中包括用于绘图的 QPainter 类。在 Qt 中，坐标系统是绘图操作的基础，理解 Qt 的坐标系统对于开发图形界面至关重要。本文将详细介绍 Qt 的坐标系统，包括逻辑坐标、物理坐标、视口和窗口等概念。

逻辑坐标与物理坐标

逻辑坐标

逻辑坐标，也称为用户坐标系，是程序员在编写代码时最常用的坐标系。在 Qt 中，逻辑坐标的原点（0,0）通常位于窗口的左上角，X 轴向右增长，Y 轴向下增长。逻辑坐标用于指定图形元素（如线条、矩形等）的位置和大小。

物理坐标

物理坐标，也称为设备坐标，是绘制底层 QPaintDevice 的坐标。物理坐标与逻辑坐标不同，它依赖于具体的绘制设备，如屏幕、打印机等。在 Qt 中，物理坐标是通过逻辑坐标和设备属性（如分辨率、缩放等）转换得到的。

视口与窗口

视口

视口（Viewport）表示绘图设备的任意一个矩形区域的物理坐标。通过设置视口，可以只选取物理坐标的一个矩形区域用于绘图。默认情况下，视口等于绘图设备的整个矩形区。

要定义视口，可以使用 QPainter 的 setViewport() 函数。例如，以下代码将视口设置为左上角坐标为 (50,0)，宽度为 200 像素的正方形区域：

painter.setViewport(50, 0, 200, 200);

窗口

窗口（Window）与视口是同一个矩形，只不过是用逻辑坐标定义的坐标系。窗口可以直接定义矩形区的逻辑坐标范围。

在 Qt 中，窗口坐标系是逻辑坐标系经过变换（如缩放、旋转等）后的结果。通过设置窗口坐标，可以改变图形元素在屏幕上的显示效果。

坐标变换

坐标变换矩阵

Qt 使用坐标变换矩阵将逻辑坐标转换为物理坐标。坐标变换矩阵包括平移、缩放、旋转和剪切等变换操作。

以下代码示例展示了如何使用 QPainter 的 save() 和 restore() 函数保存和恢复坐标系：

painter.save();

painter.rotate(10); // 绕原点旋转 10 度

painter.drawLine(QPoint(50, 50), QPoint(150, 150));

painter.restore();

坐标变换函数

Qt 提供了一系列坐标变换函数，如 translate()、scale()、rotate() 和 shear() 等，用于在 QPainter 对象上执行坐标变换操作。

以下代码示例展示了如何使用这些函数进行坐标变换：

painter.translate(100, 100); // 平移坐标系

painter.scale(2, 2); // 缩放坐标系

painter.rotate(45); // 旋转坐标系

painter.drawLine(QPoint(0, 0), QPoint(100, 100));

Qt 的坐标系统是图形界面开发的基础，理解逻辑坐标、物理坐标、视口和窗口等概念对于开发高质量的 Qt 应用程序至关重要。本文详细介绍了 Qt 的坐标系统，包括坐标变换、视口和窗口等概念，希望对读者有所帮助。

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