淺談Qt QGraphics體系及刷新機(jī)制介紹
概述
Qt的三大體系：QWidget、QGraphics、Quick，其中QGraphics圖形框架算是這三個(gè)中比較高級(jí)的一種用法了，并且使用起來相比另外兩個(gè)體系會(huì)更加的復(fù)雜一些，不過它能實(shí)現(xiàn)的功能卻非常強(qiáng)大，主要體現(xiàn)在對(duì)圖元的管理，它獨(dú)特的刷新機(jī)制可以在眾多的圖元中都能夠很好的管理，保證整個(gè)交互的流暢度。
而這里要描述的就是QGraphics體系的刷新機(jī)制以及該體系中相關(guān)元素的使用方式及特點(diǎn)。
QGraphics體系的三大元素
QGraphics體系中最重要的三大元素：QGraphicsView、QGraphicsScene、QGraphicsItem，這三者構(gòu)成了QGraphics體系最基礎(chǔ)的模型框架，也是在使用過程中必不可少的元素。
- QGraphicsScene ：場景。場景用于裝載所有item元素，它是一個(gè)無限大的空間，但是我們在使用的時(shí)候通常會(huì)指定一塊區(qū)域(setSceneRect)用于安放所有的item元素，并且item之間的邏輯，以及消息傳遞都是從場景中進(jìn)行統(tǒng)一管理，比如我門要捕捉鼠標(biāo)消息，或者觸控消息，統(tǒng)一在Scene中獲取，然后分發(fā)給需要的item，可以說Scene就是一個(gè)大管家；
- QGraphicsView：視圖。視圖就好比一個(gè)窗口，用于展示當(dāng)前Scene中的元素，上面說到，Scene是一個(gè)無限大的空間，當(dāng)view移動(dòng)到Scene某個(gè)位置，就能看到該位置上的Item元素。
- QGraphicsItem：每一個(gè)單獨(dú)的圖元，QGraphicsItem是一個(gè)基類，還有很多子類繼承于它，也就是這一系列的item行程了整個(gè)QGraphics體系中的每一個(gè)圖元。
看一下這三者的關(guān)系：
再用一個(gè)非常形象的類比應(yīng)該就會(huì)很明白這三者的關(guān)系了：
Scene就好比天空，無限大，而Item就是天空中的云朵，可以有很多云，而view就好比一扇窗戶，透過窗戶可以看到天空中的云，而一片天空可以通過很多扇窗戶去看。所以一個(gè)Scene可以同時(shí)對(duì)應(yīng)多個(gè)View，但是一個(gè)View只能對(duì)應(yīng)一個(gè)Scene。
刷新機(jī)制
OK ，有了以上鋪墊，終于可以進(jìn)入都今天的主題，QGraphics體系中的刷新機(jī)制到底是怎樣的呢？
我們都知道，QWidget是以窗口式刷新，每次會(huì)渲染整個(gè)窗口達(dá)到刷新目的，而QGraphics中可以局部刷新，也就是說可以只刷新某一個(gè)圖元，而其他的元素保持不動(dòng)，這是二者在刷新機(jī)制上很大的不同，以致于QGraphics在渲染大量圖元的時(shí)候也能很流暢。
看以下圖示：
這里的itemA在刷新的時(shí)候，ItemB是不會(huì)刷新的，這是兩個(gè)獨(dú)立的Item，但是考慮以下這種情況：
當(dāng)兩個(gè)item有交集的時(shí)候，這時(shí)候如果刷新ItemA，那么ItemB也會(huì)相應(yīng)的刷新，同樣，刷新ItemB的時(shí)候，ItemA也會(huì)觸發(fā)刷新。
并且要注意的是，上面說到的ItemA和ItemB的交集，并不局限于這兩者只是在同一平面上真實(shí)的交集，也就是說，即便是二者的ZValue不同， 但是從Z軸俯視的角度看到二者有交集也會(huì)觸發(fā)對(duì)方相應(yīng)的刷新。還有一種情況，如果兩個(gè)Item是父子關(guān)系，也會(huì)全部刷新。
所以上面圖示，即便ItemA和ItemB的ZValue不同，還是會(huì)觸發(fā)刷新。這是QGraphicsItem默認(rèn)的行為。
那么，這樣會(huì)帶來什么問題呢，如果我們做的是一個(gè)實(shí)時(shí)性非常高的動(dòng)作，比如在屏幕上畫線，線條要實(shí)時(shí)刷新，而這時(shí)候如果同時(shí)觸發(fā)了其他Item的刷新，并且該Item刷新比較耗時(shí)，那么就會(huì)直接影響我們畫線item的刷新，直觀的感覺就是卡頓，線條折線嚴(yán)重，因?yàn)樗⑿陆缑娑际窃谥骶€程中執(zhí)行的，耗時(shí)操作將會(huì)阻塞。
避免重復(fù)刷新
那么該怎么解決這個(gè)問題呢？還真有辦法。
我們的目的就是即便是多個(gè)Item重疊，那在刷新其中一個(gè)的時(shí)候不要讓其他Item也跟著刷新，OK，QGraphicsItem中提供了一個(gè)枚舉：
enum QGraphicsItem::CacheMode
設(shè)置Item的緩存模式，我們來看一下緩存的類型：
默認(rèn)就是不做緩存，然后每次都會(huì)重新繪制。
QGraphicsItem::ItemCoordinateCache模式， QGraphicsItem會(huì)創(chuàng)建一個(gè)具有可配置大小/分辨率的屏幕外像素緩沖區(qū)，但是渲染質(zhì)量通常會(huì)降低，具體取決于緩存的分辨率和項(xiàng)目轉(zhuǎn)換。 第一次重繪項(xiàng)時(shí)，它會(huì)將自身渲染到緩存中，然后緩存將在每次后續(xù)曝光中重復(fù)使用。
QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache模式，此模式適用于可以移動(dòng)但不旋轉(zhuǎn)，縮放或剪切的項(xiàng)目。 如果直接或間接轉(zhuǎn)換項(xiàng)目，將自動(dòng)重新生成緩存。 與ItemCoordinateCacheMode不同，DeviceCoordinateCache始終以最高質(zhì)量呈現(xiàn)。
可以根據(jù)實(shí)際需要選擇使用哪種緩存模式，然后通過調(diào)用函數(shù)setCacheMode來設(shè)置。
函數(shù)原型為：
void QGraphicsItem::setCacheMode(CacheMode mode, const QSize &logicalCacheSize = QSize())
可選的logicalCacheSize參數(shù)僅由ItemCoordinateCache模式使用，并描述緩存緩沖區(qū)的分辨率，如果logicalCacheSize是（100,100），QGraphicsItem將使項(xiàng)目適合圖形內(nèi)存中的100x100像素，而不管項(xiàng)目本身的邏輯大小。
默認(rèn)情況下，QGraphicsItem使用boundingRect()的大小。對(duì)于除ItemCoordinateCache之外的所有其他緩存模式，將忽略logicalCacheSize。
如果項(xiàng)目花費(fèi)大量時(shí)間重繪自身，則緩存可以加快渲染速度。在某些情況下，緩存也會(huì)降低渲染速度，特別是當(dāng)項(xiàng)目花費(fèi)的時(shí)間少于重繪時(shí)間時(shí)，QGraphicsItem會(huì)從緩存中重新繪制。
啟用緩存后，項(xiàng)目的paint()函數(shù)通常會(huì)繪制到屏幕外的pixmap緩存中，對(duì)于任何后續(xù)重繪請(qǐng)求，Graphics View框架將從緩存中重繪。這種方法特別適用于QGLWidget，它將所有緩存存儲(chǔ)為OpenGL紋理。
注意：啟用緩存并不意味著只有在響應(yīng)顯式update()調(diào)用時(shí)才會(huì)調(diào)用item的paint()函數(shù)。例如，在內(nèi)存壓力下，Qt可能決定丟棄一些緩存信息;在這種情況下，即使沒有update()調(diào)用（也就是說，沒有啟用緩存），也會(huì)調(diào)用item的paint()函數(shù)。
那么，既然會(huì)繪制到pixmap緩存中，如果數(shù)據(jù)量特別多，導(dǎo)致pixmap緩存不夠怎么辦，這時(shí)候就需要通過更改QPixmapCache的緩存限制以獲得最佳性能。
QPixmapCache
QPixmapCache類為pixmaps提供應(yīng)用程序范圍的緩存。
此類是使用QPixmap優(yōu)化繪圖的工具。
QPixmapCache不包含任何成員數(shù)據(jù)，只包含訪問全局像素圖緩存的靜態(tài)函數(shù)。它創(chuàng)建了一個(gè)內(nèi)部QCache對(duì)象來緩存pixmaps。
默認(rèn)的pixmap緩存空間為10MB，如果我們需要緩存的數(shù)據(jù)量很大，那么就需要修改這個(gè)值，通過調(diào)用靜態(tài)函數(shù)setCacheLimit來進(jìn)行設(shè)置即可。
到此這篇關(guān)于淺談Qt QGraphics體系及刷新機(jī)制介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt QGraphics內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
下面小編就為大家?guī)硪黄P(guān)于移位操作的一點(diǎn)重要說明。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2016-12-12
Qt音視頻開發(fā)之視頻文件保存功能的實(shí)現(xiàn)
和音頻存儲(chǔ)類似，視頻的存儲(chǔ)也對(duì)應(yīng)三種格式，視頻最原始的數(shù)據(jù)是yuv（音頻對(duì)應(yīng)pcm），視頻壓縮后的數(shù)據(jù)是h264（音頻對(duì)應(yīng)aac）。本文將利用Qt實(shí)現(xiàn)視頻文件保存功能，感興趣的可以了解一下2022-12-12
本文主要介紹了vs2019創(chuàng)建dll以及使用的圖文教程，文中通過圖文介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-07-07
C語言關(guān)鍵字const和指針的結(jié)合使用
這篇文章主要介紹了C語言關(guān)鍵字const和指針的結(jié)合,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2020-02-02
在C++中，鎖（Lock）是一種同步工具，用于保護(hù)共享資源，防止多個(gè)線程同時(shí)訪問，那么如何避免死鎖的情況出現(xiàn)呢，下面就為大家簡單講講2023-07-07
Matlab中圖像數(shù)字水印算法的原理與實(shí)現(xiàn)詳解
數(shù)字水印技術(shù)作為信息隱藏技術(shù)的一個(gè)重要分支，是將信息(水印)隱藏于數(shù)字圖像、視頻、音頻及文本文檔等數(shù)字媒體中，從而實(shí)現(xiàn)隱秘傳輸、存儲(chǔ)、標(biāo)注、身份識(shí)別、版權(quán)保護(hù)和防篡改等目的。本文就來講講圖像數(shù)字水印算法的原理與實(shí)現(xiàn)，感興趣的可以了解一下2023-04-04
這篇文章主要介紹了純C語言:折半查找源碼，有需要的朋友可以參考一下2014-01-01
本篇文章是對(duì)用C語言去除字符串兩邊空字符的方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-05-05
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言實(shí)現(xiàn)字符串拼接和拷貝，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2020-08-08
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了QT實(shí)現(xiàn)用戶登錄注冊功能，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-06-06