Qt中怎么使用PaintEvent繪制實(shí)時(shí)波形圖

本文小編為大家詳細(xì)介紹“Qt中怎么使用PaintEvent繪制實(shí)時(shí)波形圖”，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，細(xì)節(jié)處理妥當(dāng)，希望這篇“Qt中怎么使用PaintEvent繪制實(shí)時(shí)波形圖”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學(xué)習(xí)新知識(shí)吧。

數(shù)據(jù)來源依舊是硬件傳入的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如下：

[0, 3, 5, 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23, 25, 28, 26, 23, 20, 16, 13, 11, 9, 6, 4, 3, 0]

其實(shí)有些人看到這里會(huì)說，數(shù)據(jù)都有了直接畫出來不就可以了嗎？

在我們實(shí)際應(yīng)用過程中，這些硬件上傳的數(shù)據(jù)不是一次性傳出的，而是取決于你操作硬件的頻率以及事件決定的。所以說，想要一次性拿出一整條數(shù)據(jù)來繪制，這個(gè)時(shí)機(jī)已經(jīng)晚了。

繪制思路

1：接收硬件傳入的數(shù)據(jù)

這里使用了SetRealTimeDepthData(stDepthData stData);意思是：設(shè)置實(shí)時(shí)深度數(shù)據(jù)值。

參數(shù)穿入的是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，在使用這個(gè)函數(shù)之前我已經(jīng)將數(shù)據(jù)做了簡(jiǎn)單的處理，包括了深度方向設(shè)置。

比如：當(dāng)深度逐漸變大時(shí)，深度方向div是正數(shù)，當(dāng)深度逐漸減小時(shí)，深度方向div是負(fù)數(shù)。

下面，我展示下我實(shí)際處理后的數(shù)據(jù)值

對(duì)于這些真實(shí)數(shù)據(jù)我設(shè)定了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)間、深度方向以及具體深度值

struct DrawingEffectivePress
{
    int nDiv; //深度方向
    int nDepth; //深度值
    DWORD dwTime; //記錄當(dāng)前真實(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)間
    DrawingEffectivePress():nDiv(0),nDepth(0),dwTime(0){}
}

SetRealTimeDepthData具體實(shí)現(xiàn)，如下：

void QDrawingWaveform::SetRealTimeDepthData(stDepthData stData)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lck(m_dataMutex); //加鎖進(jìn)行數(shù)據(jù)操作
    DrawingEffectivePress stDepth;
    stDepth.nDiv = stData.nDiv>=0?1:-1;
    stDepth.nDepth = stData.nDepth;
    stDepth.dwTime = GetTickCont();
    m_vetDepth.push_back(stDepth);
}

代碼講解：

有上述圖片的真實(shí)數(shù)據(jù)來看，深度的方位是逐漸遞增的，那么在程序中我們采用了1和-1的方式表示，正方向時(shí)都是用1來表示，負(fù)方向時(shí)都是用-1來表示。

每有一條真實(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，都需要記錄當(dāng)前真實(shí)數(shù)據(jù)的具體時(shí)間，用于繪制實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)走向。

2：定時(shí)器動(dòng)態(tài)刷新頁(yè)面

設(shè)定定時(shí)器每40毫秒刷新一次頁(yè)面：

#define TimeInterval 40 //定時(shí)器時(shí)間間隔

定時(shí)器啟動(dòng) m_nTimerId = startTimer(TimeInterval);

3：真實(shí)數(shù)據(jù)處理

這是我們繪制的一個(gè)重點(diǎn)，也是比較麻煩的一部分了。

與硬件打過交道的友友們都知道，硬件數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，有些時(shí)候看著數(shù)據(jù)的走向是朝下的，因?yàn)槭謩?dòng)操作緣故，偶爾會(huì)有一些浮動(dòng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要篩除，在傳入數(shù)據(jù)之前我已經(jīng)做了處理，這個(gè)問題在這篇文章中是不存在的。

使用m_vetDepth存儲(chǔ)了實(shí)際的深度數(shù)據(jù)值。

std::vector<DrawingEffectivePress> m_vetDepth;

第一步：每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)更新，都需要剔除超時(shí)顯示數(shù)據(jù)。

什么叫做超時(shí)顯示數(shù)據(jù)？

根據(jù)文章一開篇的動(dòng)畫可以看出，波形圖一邊進(jìn)行繪制操作，一邊向左移動(dòng)。

在移動(dòng)過程中，肯定會(huì)移出左邊界，那么也就代表了當(dāng)前的圖形不需要展示。對(duì)此，我們就需要在每次更新數(shù)據(jù)時(shí)，判斷有哪些數(shù)據(jù)是已經(jīng)超過顯示范圍的，需要進(jìn)行剔除了。

那么，到這里也就遇到了另外一個(gè)問題，我們剔除的數(shù)據(jù)是在m_vetDepth中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)嗎？

答案是的，但是為了邏輯簡(jiǎn)單操作，我們需要重新定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，當(dāng)前結(jié)構(gòu)體主要用來做已經(jīng)繪制成圖形的點(diǎn)的記錄。

std::vector<DrawingEffectivePress> m_vetEffectiveDepth;

在當(dāng)前容器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)一定是具體特定標(biāo)識(shí)的，也就是波形圖的拐點(diǎn)數(shù)據(jù)，一個(gè)完整波形的最低點(diǎn)以及最高點(diǎn)。

當(dāng)我們進(jìn)行實(shí)際繪圖時(shí)，也是取m_vetEffectiveDepth中的數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)邏輯簡(jiǎn)單性。

現(xiàn)在，我們先來看一看剔除超時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)際代碼，如下：

void QDrawingWaveform::DeletingTimeoutData()
{
    DWORD dwCurrentTime = GetTickCount(); //當(dāng)前時(shí)間
    std::vector<DrawingEffectivePress>::iterator itvet = m_vetEffectivePress.begin();
    for (itvet; itvet != m_vetEffectivePress.end();)
    {
	DrawingEffectivePress stPoint = *itvet;
	if ((dwCurrentTime - stPoint.dwPressTime) > m_nSingShowTime)
	{
            //超過界面展示范圍，剔除數(shù)據(jù)
            itvet = m_vetEffectivePress.erase(itvet++);
	}
	else
            itvet++;
    }
}

代碼解析：實(shí)時(shí)獲取最新時(shí)間，每次都判斷存儲(chǔ)的硬件操作時(shí)間與設(shè)定的最大值（m_nSingShowTime）進(jìn)行比較。

當(dāng)超過設(shè)定的時(shí)間時(shí)，說明圖形已經(jīng)消失在界面上了，就需要剔除數(shù)據(jù)。

第二步：篩查有效數(shù)據(jù)，并記錄

上一步驟是剔除超時(shí)數(shù)據(jù)，那么我們?cè)撊绾未鎯?chǔ)這些有效數(shù)據(jù)到m_vetEffectivePress容器中呢？

思路：

1：默認(rèn)容器中存儲(chǔ)前兩條數(shù)據(jù)。

2：當(dāng)后續(xù)數(shù)據(jù)來時(shí)，需要與上一條數(shù)據(jù)進(jìn)行判別。

2.1：如果方向一致，說明深度一直在遞增或者是遞減，直接替換最后一會(huì)有效數(shù)據(jù)的值即可。

2.2：如果方向不一致，說明深度值發(fā)生了變換，可能由向下變成了向上；也可能由向上變成了向下。不再做數(shù)據(jù)替換操作，而是插入一條新數(shù)據(jù)。

3：操作一條數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)刪除。

將上述思路轉(zhuǎn)變成代碼，如下：

std::vector<DrawingEffectivePress>::iterator itvet = m_vetPress.begin()
for (itvet; itvet != m_vetPress.end(); )
{
	DrawingEffectivePress stPoint = *itvet;
	DrawingEffectivePress stPress;
	stPress.dwTime = stPoint.dwTime;
	stPress.nDiv = stPoint.nDiv;
	stPress.nDepth = stPoint.nDepth;
	int nsize = m_vetEffectivePress.size();
	if (nsize < 2)
	{
		m_vetEffectivePress.push_back(stPress);
	}
	else 
	{
            //如果當(dāng)前數(shù)據(jù)stPoint與m_vetEffectivePress的最后一位的拐點(diǎn)一致，
            //剔除掉m_vetEffectivePress的最后一位，存儲(chǔ)成最新數(shù)據(jù)
            if (m_vetEffectivePress[nsize - 1].nDiv == stPoint.nDiv)
            {
                    //更新m_vetEffectivePress的最后一位
                    m_vetEffectivePress[nsize - 1] = stPress;
            }
            else
            {
                    //存儲(chǔ)的最后一位的拐點(diǎn)與當(dāng)前數(shù)值不一致時(shí)，直接存儲(chǔ)
                    m_vetEffectivePress.push_back(stPress); 
                        
            }
	}

	itvet = m_vetPress.erase(itvet++);
}

4：圖形繪制

經(jīng)過上述數(shù)據(jù)處理后，我們可以直接在panitEvent中直接繪制出m_vetEffectivePress圖形了。

實(shí)際代碼效果如下：

QPainter painter(this);
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); //抗鋸齒
QPolygon polygon;
for (int i = 0; i < m_vetEffectivePress.size(); i++)
{
	DrawingEffectivePress stPoint = m_vetEffectivePress[i];
	int nX = this->CalcRealPointX(stPoint.dwPressTime);
	int nY = this->CalcRealPointY(stPoint.nDepth);
	polygon << QPoint(nX, nY);
}
painter.drawPolyline(polygon);

代碼解析：根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)的操作時(shí)間以及具體的深度值，可以確定波形圖的x軸與y軸了。

根據(jù)時(shí)間的變化，就可以讓圖形看起來是一種動(dòng)起來的效果。

CalcRealPointX實(shí)際處理

//TODO：計(jì)算，實(shí)際的x軸坐標(biāo)
DWORD dwCurrent = GetTickCount();
int nRectRight = rect().right();
int nMoveOriginal = dwDepthTime - dwCurrent;
double dMoveLen = nMoveOriginal / 8;
int nX = nRectRight + dMoveLen;
return nX;

代碼解析：實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前繪制時(shí)間，并減去結(jié)構(gòu)體中存儲(chǔ)的深度時(shí)間，設(shè)置移動(dòng)長(zhǎng)度（dwMoveOriginal）。

因?yàn)橐蜃笃?，所以，每次用窗口的右?cè)區(qū)域減去就可以了。

注意：我這里使用的是"+"，因?yàn)槲矣?jì)算得出的偏移長(zhǎng)度一定是一個(gè)負(fù)值。實(shí)時(shí)時(shí)間一定會(huì)比實(shí)際深度時(shí)間大，所以結(jié)果肯定是一個(gè)負(fù)值。

到這里，我們的實(shí)時(shí)圖形繪制算是完成了80%了，想要繪制出連續(xù)的實(shí)時(shí)深度值圖形就可以實(shí)現(xiàn)了。

為什么說是80%呢？

因?yàn)檫€有一個(gè)我們需要考慮的問題，當(dāng)不是連續(xù)數(shù)據(jù)獲取時(shí)，使用QPolygon繪制圖形時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)以下效果：

當(dāng)我們不是連續(xù)繪制深度值時(shí)，間隔一定時(shí)間后，再進(jìn)行繪圖時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)上述紅色區(qū)域框出來的詭異現(xiàn)象。

按照實(shí)際應(yīng)用的繪制效果就應(yīng)該如同文章剛開始的效果一樣，間隔一定時(shí)間后，再次繪制，應(yīng)該還是一條完整的波形數(shù)據(jù)。

QPolygon這個(gè)繪制類顯然使用上述代碼是不支持的，即使我們換成了DrawLine的方式，這個(gè)問題還是需要被解決的。

此時(shí)，我們就需要做一個(gè)特殊處理，當(dāng)我們沒有實(shí)際深度值數(shù)據(jù)時(shí)，需要實(shí)時(shí)知道當(dāng)前的繪制點(diǎn)在哪個(gè)位置，也就是說，在沒有真實(shí)數(shù)據(jù)來臨之前，我們需要每間隔一個(gè)繪圖數(shù)據(jù)刷新時(shí)間，需要繪制一條直線，而不是直接從上一個(gè)繪制點(diǎn)直接繪制波形圖。

讀到這里，這篇“Qt中怎么使用PaintEvent繪制實(shí)時(shí)波形圖”文章已經(jīng)介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識(shí)點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過才能領(lǐng)會(huì)，如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。