Qchart放大缩小曲线图

曲线图绘制

qt的曲线绘制有三种类，分别是Qcustomplot、QChart、Qwt。

比较

• 美观方面：

  • Qcustomplot≈Qchart > Qwt
  • Qcustomplot界面简洁大方；
  • Qchart界面华丽优美，在数据量大的时候会引响鼠标的缩放、移动图表操作；
  • Qwt界面老旧，在美观上不如Qcustomplot和Qchart ，并且在使用鼠标移动图表时会产生空白区域。

• 性能方面：

  • 绘制数据性能：Qchart>Qcustomplot > Qwt

  • 绘制数据数量：Qcustomplot >Qchart> Qwt

  • 绘制1000个数据点时，qcustomplot平均耗时 13.6毫秒，Qwt平均耗时40毫秒，QChart平均耗时12.5毫秒;

    绘制10000个数据点时，qcustomplot平均耗时 21.6毫秒，Qwt平均耗时78毫秒，QChart平均耗时13.5毫秒;

    绘制100000个数据点时，qcustomplot平均耗时22.5毫秒，Qwt平均耗时524毫秒，QChart平均耗时20.7毫秒；

    绘制500000个数据点时，qcustomplot平均耗时43.3毫秒，QChart平均耗时194.25毫秒。

• 功能方面：

  • QChart、Qwt功能比较齐全，并且可绘制图表种类多；
  • qcustomplot在图表种类上、常用功能上较少。

• 使用方面：

  • QChart无需配置，主要在安装Qt时勾选就可以，在程序编写时上手较慢，许多功能需要重写；
  • Qwt安装配置比较复杂；
  • QCustomPlot体积小、简单易用，上手快，并且QCustomPlot只有两个源文件，可直接添加进工程，更容易直接修改源码。

Qwt 下载地址

Qcustomplot下载地址

QChart不用下载，只需在安装qt时候进行选择组件。

在这里我使用的是QChart来进行设计的毕设，首先是对.pro文件进行追加代码charts

QT      += core gui
QT  	+= charts

进行编写mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QChartView>
#include <QLineSeries>
#include <QChart>
#include <QValueAxis>
#include <QMouseEvent>
#include <QGraphicsSimpleTextItem>
#include <QSplineSeries>
#include <QDebug>
#include <QTimer>
#include <math.h>

QT_CHARTS_USE_NAMESPACE

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

protected:		//实现对于图线的缩放平移，定义的鼠标事件
    void mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent *event);
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event);
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event);
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event);
    void wheelEvent(QWheelEvent *event);
private:
    Ui::MainWindow *ui;

    QPoint m_pointUsed;                             //保存旧坐标
    bool m_isPress;                                 //是否按下鼠标

    double m_dMinX, m_dMaxX, m_dMinY, m_dMaxY;      //保存图表轴初始大小
    void receivedData(int);
    int maxSize;
    int maxX;
    int maxY;
    QValueAxis *axisY;
    QValueAxis *axisX;
    QList<int>data;
    QSplineSeries *splineSeries;    //曲线
    QChart *chart;
    QChartView *chartView;
    QTimer *timer;
};
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QRandomGenerator>
#include <QWidget>
#include <QDebug>
#include <math.h>
#include <QToolTip>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    /* 设置最显示位置与大小 */
    this->setGeometry(0, 0, 800, 480);
    /* 最大储存 maxSize - 1 个数据 */
    maxSize = 1000-1;
    /* x 轴上的最大值 */
    maxX = 2000;
    /* y 轴最大值 */
    maxY = 64000;
    /* splineSeries 曲线实例化（折线用 QLineSeries） */
    splineSeries = new QSplineSeries();
    splineSeries->setName("第一条线");

    /* 图表实例化 */
    chart = new QChart();
    /* 图表视图实例化 */
    chartView = new QChartView();

    /* 坐标轴 */
    axisY = new QValueAxis();
    axisX = new QValueAxis();
    /* 定时器 */
    timer = new QTimer(this);

    /* legend 译图例类型，以绘图的颜色区分， 本例设置为隐藏 */
    chart->legend()->hide();
    /* chart 设置标题 */
    chart->setTitle("拉曼光谱");
    /* 添加一条曲线 splineSeries */
    chart->addSeries(splineSeries);

    /* 设置显示格式 */
    axisY->setLabelFormat("%i");
    /* y 轴标题 */
    axisY->setTitleText("强度");
    /* y 轴标题位置（设置坐标轴的方向） */
    chart->addAxis(axisY, Qt::AlignLeft);
    /* 设置 y 轴范围 */
    axisY->setRange(0, maxY);
    /* 将 splineSeries 附加于 y 轴上 */
    splineSeries->attachAxis(axisY);
    /* 设置显示格式 */
    axisX->setLabelFormat("%i");
    /* x 轴标题 */
    axisX->setTitleText("拉曼位移(cm-1)");
    /* x 轴标题位置（设置坐标轴的方向） */
    chart->addAxis(axisX, Qt::AlignBottom);
    /* 设置 x 轴范围 */
    axisX->setRange(-28000, maxX);
    /* 将 splineSeries 附加于 x 轴上 */
    splineSeries->attachAxis(axisX);
    /* 将图表的内容设置在图表视图上 */
    chartView->setChart(chart);
    /* 设置抗锯齿 */
    chartView->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
    /* 设置为图表视图为中心部件 */
    setCentralWidget(chartView);

    //使用定时器更新数据
    timer = new QTimer(this);                                                  //初始化定时器
    connect(timer, &QTimer::timeout,
    [&]()
    {
        QVector<QPointF> point(maxSize + 1);
        for(int i = 0; i < maxSize + 1; i++)
        {
            point[i].setX(i);
            point[i].setY((int)QRandomGenerator::global()->bounded(1,1000));
        }
        splineSeries->replace(point);                                                 //更新数据
    });
    timer->start(20);

}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

//鼠标按下
void MainWindow::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{

    if (event->button() == Qt::LeftButton)                       //鼠标左键按下
    {
        m_pointUsed = event->pos();                              //保存当前坐标
        m_isPress = true;
    }
    else if(event->button() == Qt::MidButton)                    //鼠标中键按下
    {
        QLineSeries* l_series = (QLineSeries*)this->chart->series().at(0);      //获取序列中的值
        QVector<QPointF> l_vpointF = l_series->pointsVector();
        QPointF l_curVal = this->chart->mapToValue(event->pos());               //返回鼠标处的值
        QPointF l_pointF = l_vpointF.at(qRound(l_curVal.x()));                    //获取离鼠标的横坐标最近的点

        QString l_strPos = QString("x：%0 y：%1").arg(l_pointF.x()).arg(l_pointF.y());
        QString l_stStyle = "<p style=\"background:#00FFFF; border-radius: 1px 5px;font:12pt '宋体'\">%1</p>";
        QToolTip::showText(cursor().pos(), l_stStyle.arg(l_strPos), this, QRect(0,0,1,1), 10000); //在点击位置显示提示信息
    }
}

//鼠标双击
void MainWindow::mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent *event)
{
    if (event->button() == Qt::RightButton)                        //鼠标右键双击恢复最初大小
    {
        this->chart->axes(Qt::Horizontal).at(0)->setRange(m_dMinX, m_dMaxX);
        this->chart->axes(Qt::Vertical).at(0)->setRange(m_dMinY, m_dMaxY);
    }
}

//鼠标移动
void MainWindow::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
    if(m_isPress)
    {
        QPoint l_pointDiff = event->pos() - m_pointUsed;              //当前坐标与按下鼠标处的坐标差
        this->chart->scroll(-l_pointDiff.x(), l_pointDiff.y());     //移动图表
    }
    m_pointUsed = event->pos();                                       //保存当前坐标
}

//鼠标释放
void MainWindow::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{
    m_isPress = false;
}

//鼠标滚轮缩放
void MainWindow::wheelEvent(QWheelEvent *event)
{
    QPointF l_curVal = this->chart->mapToValue(event->pos());               //返回鼠标处的值

    QValueAxis *l_axisX = (QValueAxis*)this->chart->axes(Qt::Horizontal).at(0);
    double l_fMinX = l_axisX->min();
    double l_fMaxX = l_axisX->max();
    QValueAxis *l_axisY = (QValueAxis*)this->chart->axes(Qt::Vertical).at(0);
    double l_fMinY = l_axisY->min();
    double l_fMaxY = l_axisY->max();

    double l_fZoomMinX,l_fZoomMaxX,l_fZoomMinY,l_fZoomMaxY;
    if(event->delta() > 0)                                                   //获取放大值
    {
        l_fZoomMinX = l_curVal.x() - (l_curVal.x() - l_fMinX) / 1.5;
        l_fZoomMaxX = l_curVal.x() + (l_fMaxX - l_curVal.x()) / 1.5;
        l_fZoomMinY = l_curVal.y() - (l_curVal.y() - l_fMinY) / 1.5;
        l_fZoomMaxY = l_curVal.y() + (l_fMaxY - l_curVal.y()) / 1.5;
    }
    else                                                                     //获取缩小值
    {
        l_fZoomMinX = l_curVal.x() - (l_curVal.x() - l_fMinX) * 1.5;
        l_fZoomMaxX = l_curVal.x() + (l_fMaxX - l_curVal.x()) * 1.5;
        l_fZoomMinY = l_curVal.y() - (l_curVal.y() - l_fMinY) * 1.5;
        l_fZoomMaxY = l_curVal.y() + (l_fMaxY - l_curVal.y()) * 1.5;
    }
    this->chart->axes(Qt::Vertical).at(0)->setRange(l_fZoomMinY, l_fZoomMaxY);   //设置轴范围
    this->chart->axes(Qt::Horizontal).at(0)->setRange(l_fZoomMinX, l_fZoomMaxX);
}