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QCustomPlot是用于绘图和数据可视化的Qt C 小部件。它没有进一步的依赖关系#xff0c;并且有据可查。该绘图库专注于制作美观#xff0c;出版质量的2D绘图#xff0c;图形和图表#xff0c;以及为实时可视化应用程序提供高性能。看一下“ 设置”和“ 基本绘图”教…1.简介
QCustomPlot是用于绘图和数据可视化的Qt C 小部件。它没有进一步的依赖关系并且有据可查。该绘图库专注于制作美观出版质量的2D绘图图形和图表以及为实时可视化应用程序提供高性能。看一下“ 设置”和“ 基本绘图”教程以开始使用。QCustomPlot可以导出为各种格式例如矢量化的PDF文件和光栅化的图像如PNGJPG和BMP。QCustomPlot是用于在应用程序内部显示实时数据以及为其他媒体生成高质量图的解决方案。
2.QCustomPlot下载与安装
参考Qt Plotting Widget QCustomPlot - Setting Up
QCustomPlot 2.1.1官方文档QCustomPlot 2.1.1 Documentation
QCustomPlot官网地址Qt Plotting Widget QCustomPlot - Introduction
1下载下来的qcustomplot.h和qcustomplot.cpp加入工程中
2如果Qt版本在5.0以上需要在.pro文件中的QT变量加上printsupport
3添加帮助文档
在下载的documentation文件夹下有个qcustomplot.qch文件将它拷贝Qt的文档目录下一般为C:\Users\用户名\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Qt\6.1.0\MinGW 8.1.0 (64-bit)会根据你的Qt版本号而做相应变动然后在QtCreator——工具——选项——帮助——文档——添加选择qcustomplot.qch文件确定以后按F1就能跳转到QCustomPlot的帮助文档了。
3.QCustomPlot图层介绍
图层介绍
QCustomPlot类管理着所有的图层它默认自带了六个图层分别是
背景层background网格层grid绘图层main坐标轴层axes图例层legendoverlay层overlay
依据层的顺序的不同绘制的顺序也不同越在底下的层越早绘制当前层默认为绘图层main。下图中就是QCPAxisRect。 层有两种刷新模式
lmLogical只用于渲染的顺序并且与相邻的lmLogical层共享绘图缓存注意这里的相邻如果前一个层是lmBuffered模式则会新建一个绘图缓存用于绘图lmBuffered拥有自己的绘图缓存并且可以单独的刷新调用QCPLayer::replot函数
默认只有overlay层启用了lmBuffered单独绘制机制其它层都共享一个绘图缓存因为overlay层主要是用于存放悬浮与图表上的item项需要频繁的刷新启用了lmBuffered的层会多占用内存。
布局方式
在QCustomPlot中布局方式只有两种
QCPLayoutGrid网格布局QCPLayoutInset内嵌式布局 这种布局的作用是把子元素与布局的边界对齐或者将其放置在布局内的任意位置(图例QCPLegend就被放置在此布局内)严格来说这个并不算布局
继承关系图如下所示 这两种布局都继承自QCPLayout而QCPLayout继承自QCPLayoutElement布局元素所以一个布局可以包含另一个布局布局内的元素都要继承自QCPLayoutElement。
4.QCustomPlot坐标轴的相关属性和方法
1QCustomPlot中的轴介绍
QCustomPlot中由QCPAxis类管理QCustomPlot内的单个轴。通常不需要外部实例化。通过QCustomPlot:xAxis底部、QCustomPlot:yAxis左侧、QCustomPlot:xAxis2顶部和QCustomPlot:yAxis2右侧访问QCustomPlot的默认四个轴。其位置如下图所示 2设置轴标签与清空轴标签
设置轴标签利用setLabel函数 void QCPAxis::setLabel const QString str) 3设置轴范围
设置轴的范围利用setRange函数 void QCPAxis::setRange (double lower, double upper) lower表示最小值upper表示最大值
4设置使坐标轴自行缩放能够完全显示 customPlot-graph(0)-rescaleAxes(); customPlot-graph(1)-rescaleAxes(true); 【注意】 调用 customPlot-graph(0)-rescaleAxes();后范围被缩小了曲线正好占满整个区域但是调用customPlot-graph(0)-rescaleAxes(true)就不会有变化因为区域不会缩小。 5设置轴与记号标签的显示与隐藏
设置是否显示轴利用setVisible()函数 void QCPLayer::setVisible(bool visible) 轴默认显示如果不显示可以将bool设置为false
6设置是否显示记号标签
利用setTickLabels()函数 void QCPAxis::setTickLabels(bool show) 记号标签是在记号旁边绘制的数字。记号标签默认显示如果不显示可以将bool设置为false
左轴和下轴默认显示轴和记号标签右轴和上轴默认不显示轴和记号标签如果想为右轴和上轴显示刻度但不显示标签可以进行如下设置
设置后还需要设置使左轴和下轴始终将其范围转移到上轴和右轴上代码如下
connect(customPlot-xAxis, SIGNAL(rangeChanged(QCPRange)), customPlot-xAxis2, SLOT(setRange(QCPRange)));
connect(customPlot-yAxis, SIGNAL(rangeChanged(QCPRange)), customPlot-yAxis2, SLOT(setRange(QCPRange)));7设置轴的颜色
设置轴的颜色利用setBasePen函数 void QCPAxis::setBasePen(const QPen pen) 8设置背景颜色
设置背景颜色利用setBackground函数 void QPainter::setBackground(const QBrush brush) 9设置背景图片:
设置背景图片同样利用setBackground()函数 void QCPAxisRect::setBackground (const QPixmap pm) 设置背景缩放使用setBackgroundScaled()函数 void QCPAxisRect::setBackgroundScaled (bool scaled) 设置缩放图形的横纵比利用setBackgroundScaledMode函数 void QCPAxisRect::setBackgroundScaledMode(Qt::AspectRatioMode mode) 该函数常与setBackgroundScaled函数集合使用代表缩放图形时的横纵比。常用参数如下 参数 描述 Qt::IgnoreAspectRatio 大小可自由缩放。不保留纵横比 Qt::KeepAspectRatio 在给定的矩形内大小被缩放为一个尽可能大的矩形保留纵横比 Qt::KeepAspectRatioByExpanding 将大小缩放为给定矩形外尽可能小的矩形保留纵横比
10图例统一放在下方
代码示例
// 设置图例行优先排列
customPlot-legend-setFillOrder(QCPLayoutGrid::foColumnsFirst);
// 设置六个图例自动换行
customPlot-legend-setWrap(6);
// 设置图例可见
customPlot-legend-setVisible(true);// 设置图例位置这里选择显示在QCPAxisRect下方同理可设置显示在QCustomPlot中任意位置
customPlot-plotLayout()-addElement(1 , 0, customPlot-legend);
// 设置显示比例
customPlot-plotLayout()-setRowStretchFactor(1, 0.001);
// 设置边框隐藏
customPlot-legend-setBorderPen(Qt::NoPen);
运行效果如下所示 11设置图例与曲线同步选中
首先需要设置Qcustomplot的属性
//设置基本坐标轴左侧Y轴和下方X轴可拖动、可缩放、曲线可选、legend可选、设置伸缩比例使所有图例可见
CustomPlot-setInteractions(QCP::iRangeDrag|QCP::iRangeZoom| QCP::iSelectAxes | QCP::iSelectLegend | QCP::iSelectPlottables);
//设置legend只能选择图例
CustomPlot-legend-setSelectableParts(QCPLegend::spItems);然后需要编写槽函数
void MainWindow::selectionChanged()
{// make top and bottom axes be selected synchronously, and handle axis and tick labels as one selectable object:if (ui-customPlot-xAxis-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spAxis) || ui-customPlot-xAxis-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spTickLabels) ||ui-customPlot-xAxis2-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spAxis) || ui-customPlot-xAxis2-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spTickLabels)){ui-customPlot-xAxis2-setSelectedParts(QCPAxis::spAxis|QCPAxis::spTickLabels);ui-customPlot-xAxis-setSelectedParts(QCPAxis::spAxis|QCPAxis::spTickLabels);}// make left and right axes be selected synchronously, and handle axis and tick labels as one selectable object:if (ui-customPlot-yAxis-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spAxis) || ui-customPlot-yAxis-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spTickLabels) ||ui-customPlot-yAxis2-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spAxis) || ui-customPlot-yAxis2-selectedParts().testFlag(QCPAxis::spTickLabels)){ui-customPlot-yAxis2-setSelectedParts(QCPAxis::spAxis|QCPAxis::spTickLabels);ui-customPlot-yAxis-setSelectedParts(QCPAxis::spAxis|QCPAxis::spTickLabels);}// 将图形的选择与相应图例项的选择同步for (int i0; iui-customPlot-graphCount(); i){QCPGraph *graph ui-customPlot-graph(i);QCPPlottableLegendItem *item ui-customPlot-legend-itemWithPlottable(graph);if (item-selected() || graph-selected()){item-setSelected(true);//注意这句需要Qcustomplot2.0系列版本graph-setSelection(QCPDataSelection(graph-data()-dataRange()));//这句1.0系列版本即可//graph-setSelected(true);}}
}最后在主函数中将信号与槽进行连接
connect(ui-customPlot, SIGNAL(selectionChangedByUser()), this, SLOT(selectionChanged()));
selectionChangedByUser()信号在用户更改QCustomPlot中的选择后发出例如通过单击。 5.QCustomPlot图例的相关设置
1显示图例图例默认不显示显示图例使用setVisible()函数
2设置图例位置设置图例位置利用setInsetAlignment函数 位置 描述 Qt:AlignLeft 居左 Qt:AlignHCenter 水平居中 Qt:AlighRight 居右 Qt:AlignTop 居上 Qt:AlignVCenter 垂直居中 Qt:AlignBottom 居下
3设置边框隐藏设置图例的边框利用setBorderPen()函数 void QCPLegend::setBorderPen(const QPen pen) 设置边框隐藏代码如下 customPlot-legend-setBorderPen(Qt::NoPen); 4设置图例字体代码为 customPlot-legend-setFont(QFont(Helvetica, 9)); 5设置图例间隔代码为 customPlot-legend-setRowSpacing(-3); 6设置图例文字颜色代码为
customPlot-legend-setTextColor(TextColor);//设置图例文字颜色
7设置图例中图形与文字距离图例边框的距离代码为
customPlot-legend-setMargins(QMargins(0,0,0,0));
8设置图例背景
设置图例背景为空白利用如下语句实现 customPlot-legend-setBrush(QColor(255,255,255,0));//设置图例背景 9设置图例名称
设置第i条直线的名称 customPlot-graph(i)-setName(names);//设置名称 6.QCustomPlot线条样式设置
通过画笔QPen设置线的线宽、样式和颜色以及线的样式代码示例
QPen pen;
pen.setWidth(3);//设置线宽
// 添加Graph,一条曲线使用一个Graph
customPlot-addGraph();
pen.setStyle(Qt::PenStyle::DashLine);//设置为虚线
pen.setColor(Qt::blue);//设置线条蓝色
customPlot-graph(0)-setPen(pen);
常见的线条样式如下 设置线条样式填充设置曲线和x轴围成区域的填充颜色利用画刷QBrush customPlot-graph(0)-setBrush(QBrush(QColor(0,0,255,50))); //蓝色透明度50 7.QCustomPlot绘制曲线
// 生成数据画出的是抛物线QVectordouble x(101), y(101); //初始化向量x和yfor (int i0; i101; i){x[i] i/50.0 - 1; // x范围[-1,1]y[i] x[i]*x[i]; // yx*x}ui-customPlot-addGraph();//添加数据曲线一个图像可以有多个数据曲线// graph(0);可以获取某个数据曲线按添加先后排序// setData();为数据曲线关联数据ui-customPlot-graph(0)-setData(x, y);ui-customPlot-graph(0)-setName(第一个示例);// 设置图例名称// 为坐标轴添加标签ui-customPlot-xAxis-setLabel(x);ui-customPlot-yAxis-setLabel(y);// 设置坐标轴的范围以看到所有数据ui-customPlot-xAxis-setRange(-1, 1);ui-customPlot-yAxis-setRange(0, 1);ui-customPlot-legend-setVisible(true); // 显示图例// 重画图像ui-customPlot-replot();8.QCustomlot绘制多条曲线
QCustomPlot *customPlot ui-customPlot;//创建customPlot
//每条曲线都会独占一个graph()
customPlot-addGraph();
customPlot-graph(0)-setPen(QPen(Qt::blue)); // 曲线的颜色
customPlot-graph(0)-setBrush(QBrush(QColor(0, 0, 255, 20))); // 曲线与X轴包围区的颜色customPlot-addGraph();//添加graph等价于添加一条新曲线
customPlot-graph(1)-setPen(QPen(Qt::red)); // 曲线的颜色
// 生成模拟数据点 (x-y0 第一条曲线, x-y1为第2条曲线):
QVectordouble x(251), y0(251), y1(251);
for (int i0; i251; i)
{x[i] i;y0[i] qExp(-i/150.0)*qCos(i/10.0); // 第一条曲线y0衰减cosy1[i] qExp(-i/150.0); // 第二条曲线y1衰减指数
}
// 边框右侧和上侧均显示刻度线但不显示刻度值:
customPlot-xAxis2-setVisible(true);
customPlot-xAxis2-setTickLabels(false);
customPlot-yAxis2-setVisible(true);
customPlot-yAxis2-setTickLabels(false);
// 使上下两个X轴的范围总是相等使左右两个Y轴的范围总是相等
connect(customPlot-xAxis, SIGNAL(rangeChanged(QCPRange)), customPlot-xAxis2, SLOT(setRange(QCPRange)));
connect(customPlot-yAxis, SIGNAL(rangeChanged(QCPRange)), customPlot-yAxis2, SLOT(setRange(QCPRange)));
// 把已存在的数据填充进graph的数据区
customPlot-graph(0)-setData(x, y0);
customPlot-graph(1)-setData(x, y1);
//自动调整XY轴的范围以便显示出graph(0)中所有的点下面会单独讲到这个函数
customPlot-graph(0)-rescaleAxes();
//自动调整XY轴的范围以便显示出graph(1)中所有的点
customPlot-graph(1)-rescaleAxes(true);
// 支持鼠标拖拽轴的范围、滚动缩放轴的范围左键点选图层每条曲线独占一个图层
customPlot-setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom | QCP::iSelectPlottables);
// 立即刷新图像
ui-customPlot-replot();9.QCustomPlot绘制散点图
可参考案例Plot Screenshots: Line Style Demo和Screenshots: Scatter Style Demo。 QCustomPlot *customPlot ui-customPlot;//创建customPlotQPen pen;QStringList lineNames;lineNames lsNone lsLine lsStepLeft lsStepRight lsStepCenter lsImpulse;for (int i QCPGraph::lsNone; i QCPGraph::lsImpulse; i){customPlot-addGraph();pen.setColor(QColor(qSin(i*11.2)*8080, qSin(i*0.30)*8080, qSin(i*0.31.5)*8080));customPlot-graph()-setPen(pen); // 设置画笔customPlot-graph()-setName(lineNames.at(i-QCPGraph::lsNone));//图例名称customPlot-graph()-setLineStyle((QCPGraph::LineStyle)i); // 线段风格customPlot-graph()-setScatterStyle(QCPScatterStyle(QCPScatterStyle::ssCircle, 5));//设置散点形状customPlot-legend-setVisible(true); // 显示图例QVectordouble x(15), y(15);for (int j0; j15; j){x[j] j/15.0 * 5*3.14 0.01;y[j] 7*qSin(x[j])/x[j] - (i-QCPGraph::lsNone)*5 (QCPGraph::lsImpulse)*5 2;}customPlot-graph()-setData(x, y);//x和ycustomPlot-graph()-rescaleAxes(true);//自动调整XY轴的范围}这里主要解释一下LineStyle和ScatterShape这两个函数。
1enum QCPGraph::LineStyle定义图形线在绘图中的视觉表示方式。 参数 描述 lsNone 数据点不与任何线连接 lsLine 数据点由一条直线连接 lsStepLeft 将线绘制为阶跃其中阶跃高度为左侧数据点的值 lsStepRight 将线绘制为阶跃其中阶跃高度为右侧数据点的值 lsStepCenter 当阶跃位于两个数据点之间时将线绘制为阶跃 lsImpulse 每个数据点由一条平行于值轴的线表示脉冲线
2enum QCPScatterStyle::ScatterShape设置散点形状 名称 形状 描述 ssNone 不绘制散点符号 ssDot . 单点 ssCross x 交叉 ssPlus 加 ssCircle o 圆圈 ssDisc ● 实心圆圈圈内为pen颜色 … … …
10.绘制柱状图 //绘制柱状图
QCPAxis *xAxis ui-customPlot-xAxis;//x轴
QCPAxis *yAxis ui-customPlot-yAxis;//y轴
QCPBars *bars new QCPBars(xAxis, yAxis); // 使用xAxis作为柱状图的x轴yAxis作为y轴bars-setAntialiased(false); // 为了更好的边框效果关闭抗齿锯
bars-setName(Bars); // 设置图例
bars-setPen(QPen(QColor(0, 160, 140).lighter(130))); // 设置柱状图的边框颜色
bars-setBrush(QColor(20,68,106)); // 设置柱状图的画刷颜色QVectordouble ticks;
QVectorQString labels;
ticks 1 2 3 4 5 6 7;//轴的范围
labels A B C D E F G;//轴的刻度文字显示
QSharedPointerQCPAxisTickerText textTicker(new QCPAxisTickerText);
textTicker-addTicks(ticks, labels);
xAxis-setTicker(textTicker); // 设置为文字轴
xAxis-setTickLabelRotation(60); // 轴刻度文字旋转60度
xAxis-setSubTicks(false); // 不显示子刻度
xAxis-setTickLength(0, 4); // 轴内外刻度的长度分别是0,4,也就是轴内的刻度线不显示
xAxis-setRange(0, 8); // 设置x轴范围
xAxis-setLabel(x);
xAxis-setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);yAxis-setRange(0, 12.1); //设置y轴范围
yAxis-setPadding(35); // 轴的内边距
yAxis-setLabel(y);
yAxis-setUpperEnding(QCPLineEnding::esSpikeArrow);
QVectordouble fossilData;
fossilData 10 9 2 5 7 4 1;//y轴坐标值
bars-setData(ticks, fossilData);11.QCustomPlot将绘制的图形保存导出
QCustomPlot提供了四种常用的save接口其格式如下
saveBmp(const QString fileName, int width, int height, double scale, int resolution, QCP::ResolutionUnit resolutionUnit);
saveJpg(const QString fileName, int width, int height, double scale, int quality, int resolution, QCP::ResolutionUnit resolutionUnit);
savePng(const QString fileName, int width, int height, double scale, int quality, int resolution, QCP::ResolutionUnit resolutionUnit);
savePdf(const QString fileName, int width, int height, QCP::ExportPen exportPen, const QString pdfCreator, const QString pdfTitle);代码示例
QString filename QFileDialog::getSaveFileName();if( filename ){QMessageBox::information(this,fail,保存失败);return false;}else if( filename.endsWith(.png) ){QMessageBox::information(this,success,成功保存为png文件);return ui-customPlot-savePng( filename, ui-customPlot-width(), ui-customPlot-height() );}else if( filename.endsWith(.jpg)||filename.endsWith(.jpeg) ){QMessageBox::information(this,success,成功保存为jpg文件);return ui-customPlot-saveJpg( filename, ui-customPlot-width(), ui-customPlot-height() );}else if( filename.endsWith(.bmp) ){QMessageBox::information(this,success,成功保存为bmp文件);return ui-customPlot-saveBmp( filename, ui-customPlot-width(), ui-customPlot-height() );}else if( filename.endsWith(.pdf) ){QMessageBox::information(this,success,成功保存为pdf文件);return ui-customPlot-savePdf( filename, ui-customPlot-width(), ui-customPlot-height() );}else{//否则追加后缀名为.png保存文件QMessageBox::information(this,success,保存成功,已默认保存为png文件);return ui-customPlot-savePng(filename.append(.png), ui-customPlot-width(), ui-customPlot-height() );}
