Qt编写自定义控件6-指南针仪表盘

一、前言

指南针仪表盘，主要用来指示东南西北四个方位，双向对称两个指针旋转，其实就是360度打转，功能属于简单型，可能指针的绘制稍微难一点，需要计算多个点构成多边形，本系列控件文章将会连续发100+篇，一方面为了锻炼自己的毅力+坚持力，一方面为了宣传自己，如果各位对完整的源码有兴趣可以私聊，也欢迎在文章下面评论提出建议，谢谢！

二、实现的功能

• 1:可设置当前度数
• 2:可设置精确度
• 3:可设置是否启用动画及步长
• 4:可设置边框渐变颜色
• 5:可设置背景渐变颜色
• 6:可设置加深和明亮颜色
• 7:可设置指南指北指针颜色
• 8:可设置中心点渐变颜色

三、效果图

四、头文件代码

#ifndef GAUGECOMPASS_H
#define GAUGECOMPASS_H

/**
 * 指南针仪表盘控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-11-12
 * 1:可设置当前度数
 * 2:可设置精确度
 * 3:可设置是否启用动画及步长
 * 4:可设置边框渐变颜色
 * 5:可设置背景渐变颜色
 * 6:可设置加深和明亮颜色
 * 7:可设置指南指北指针颜色
 * 8:可设置中心点渐变颜色
 */

#include <QWidget>

#ifdef quc
#if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
#include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
#else
#include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
#endif

class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT GaugeCompass : public QWidget
#else
class GaugeCompass : public QWidget
#endif

{
    Q_OBJECT
    Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
    Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

    Q_PROPERTY(bool animation READ getAnimation WRITE setAnimation)
    Q_PROPERTY(double animationStep READ getAnimationStep WRITE setAnimationStep)

    Q_PROPERTY(QColor crownColorStart READ getCrownColorStart WRITE setCrownColorStart)
    Q_PROPERTY(QColor crownColorEnd READ getCrownColorEnd WRITE setCrownColorEnd)

    Q_PROPERTY(QColor bgColorStart READ getBgColorStart WRITE setBgColorStart)
    Q_PROPERTY(QColor bgColorEnd READ getBgColorEnd WRITE setBgColorEnd)

    Q_PROPERTY(QColor darkColor READ getDarkColor WRITE setDarkColor)
    Q_PROPERTY(QColor lightColor READ getLightColor WRITE setLightColor)

    Q_PROPERTY(QColor foreground READ getForeground WRITE setForeground)
    Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

    Q_PROPERTY(QColor northPointerColor READ getNorthPointerColor WRITE setNorthPointerColor)
    Q_PROPERTY(QColor southPointerColor READ getSouthPointerColor WRITE setSouthPointerColor)

    Q_PROPERTY(QColor centerColorStart READ getCenterColorStart WRITE setCenterColorStart)
    Q_PROPERTY(QColor centerColorEnd READ getCenterColorEnd WRITE setCenterColorEnd)

public:
    explicit GaugeCompass(QWidget *parent = 0);
    ~GaugeCompass();

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void drawCrownCircle(QPainter *painter);
    void drawBgCircle(QPainter *painter);
    void drawScale(QPainter *painter);
    void drawScaleNum(QPainter *painter);
    void drawCoverOuterCircle(QPainter *painter);
    void drawCoverInnerCircle(QPainter *painter);
    void drawCoverCenterCircle(QPainter *painter);
    void drawPointer(QPainter *painter);
    void drawCenterCircle(QPainter *painter);
    void drawValue(QPainter *painter);

private:
    double value;                   //目标值
    int precision;                  //精确度,小数点后几位

    bool animation;                 //是否启用动画显示
    double animationStep;           //动画显示时步长

    QColor crownColorStart;         //外边框渐变开始颜色
    QColor crownColorEnd;           //外边框渐变结束颜色

    QColor bgColorStart;            //背景渐变开始颜色
    QColor bgColorEnd;              //背景渐变结束颜色

    QColor darkColor;               //加深颜色
    QColor lightColor;              //明亮颜色

    QColor foreground;              //前景色
    QColor textColor;               //文字颜色

    QColor northPointerColor;       //北方指针颜色
    QColor southPointerColor;       //南方指针颜色

    QColor centerColorStart;        //中心圆渐变开始颜色
    QColor centerColorEnd;          //中心圆渐变结束颜色

    bool reverse;                   //是否倒退
    double currentValue;            //当前值
    QTimer *timer;                  //定时器绘制动画

private slots:
    void updateValue();

public:
    double getValue()               const;
    int getPrecision()              const;

    bool getAnimation()             const;
    double getAnimationStep()       const;

    QColor getCrownColorStart()     const;
    QColor getCrownColorEnd()       const;

    QColor getBgColorStart()        const;
    QColor getBgColorEnd()          const;

    QColor getDarkColor()           const;
    QColor getLightColor()          const;

    QColor getForeground()          const;
    QColor getTextColor()           const;

    QColor getNorthPointerColor()   const;
    QColor getSouthPointerColor()   const;

    QColor getCenterColorStart()    const;
    QColor getCenterColorEnd()      const;

    QSize sizeHint()                const;
    QSize minimumSizeHint()         const;

public Q_SLOTS:
    //设置目标值
    void setValue(double value);
    void setValue(int value);

    //设置精确度
    void setPrecision(int precision);

    //设置是否启用动画显示
    void setAnimation(bool animation);
    //设置动画显示的步长
    void setAnimationStep(double animationStep);

    //设置外边框渐变颜色
    void setCrownColorStart(const QColor &crownColorStart);
    void setCrownColorEnd(const QColor &crownColorEnd);

    //设置背景渐变颜色
    void setBgColorStart(const QColor &bgColorStart);
    void setBgColorEnd(const QColor &bgColorEnd);

    //设置加深和明亮颜色
    void setDarkColor(const QColor &darkColor);
    void setLightColor(const QColor &lightColor);

    //设置前景色
    void setForeground(const QColor &foreground);
    //设置文本颜色
    void setTextColor(const QColor &textColor);

    //设置指针颜色
    void setNorthPointerColor(const QColor &northPointerColor);
    void setSouthPointerColor(const QColor &southPointerColor);

    //设置中心圆颜色
    void setCenterColorStart(const QColor &centerColorStart);
    void setCenterColorEnd(const QColor &centerColorEnd);

Q_SIGNALS:
    void valueChanged(int value);
};

#endif // GAUGECOMPASS_H

五、核心代码

void GaugeCompass::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    int width = this->width();
    int height = this->height();
    int side = qMin(width, height);

    //绘制准备工作,启用反锯齿,平移坐标轴中心,等比例缩放
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::TextAntialiasing);
    painter.translate(width / 2, height / 2);
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

    //绘制外边框圆
    drawCrownCircle(&painter);
    //绘制背景圆
    drawBgCircle(&painter);
    //绘制刻度
    drawScale(&painter);
    //绘制东南西北标识
    drawScaleNum(&painter);
    //绘制覆盖圆外圆
    drawCoverOuterCircle(&painter);
    //绘制覆盖圆内圆
    drawCoverInnerCircle(&painter);
    //绘制覆盖圆中心圆
    drawCoverCenterCircle(&painter);
    //绘制南北指针
    drawPointer(&painter);
    //绘制中心圆
    drawCenterCircle(&painter);
    //绘制当前值
    drawValue(&painter);
}

void GaugeCompass::drawCrownCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 99;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, crownColorStart);
    lineGradient.setColorAt(1, crownColorEnd);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawBgCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 90;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, bgColorStart);
    lineGradient.setColorAt(1, bgColorEnd);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawScale(QPainter *painter)
{
    int radius = 85;
    painter->save();

    //总共8格,4格为NESW字母,4格为线条
    int steps = 8;
    double angleStep = 360.0 / steps;

    QPen pen;
    pen.setColor(foreground);
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    pen.setWidth(4);    
    painter->setPen(pen);

    //%2整数部分绘制NESW字母,其余绘制线条刻度
    for (int i = 0; i <= steps; i++) {
        if (i % 2 != 0) {
            painter->drawLine(0, radius - 10, 0, radius);
        }

        painter->rotate(angleStep);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawScaleNum(QPainter *painter)
{
    int radius = 88;
    painter->save();
    painter->setPen(foreground);

    QFont font;
    font.setPixelSize(15);
    font.setBold(true);
    painter->setFont(font);

    QRect textRect = QRect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignTop | Qt::AlignHCenter, "N");
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignBottom | Qt::AlignHCenter, "S");

    radius -= 2;
    textRect = QRect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignLeft | Qt::AlignVCenter, "W");

    radius -= 2;
    textRect = QRect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignRight | Qt::AlignVCenter, "E");

    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawCoverOuterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 68;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, lightColor);
    lineGradient.setColorAt(1, darkColor);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawCoverInnerCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 60;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, darkColor);
    lineGradient.setColorAt(1, lightColor);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawCoverCenterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 15;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setOpacity(0.8);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, lightColor);
    lineGradient.setColorAt(1, darkColor);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawPointer(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;

    QPolygon pts;

    painter->save();
    painter->setOpacity(0.7);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(northPointerColor);
    pts.setPoints(3, -10, 0, 10, 0, 0, radius);
    painter->rotate(currentValue + 180);
    painter->drawConvexPolygon(pts);
    painter->restore();

    painter->save();
    painter->setOpacity(0.7);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(southPointerColor);
    pts.setPoints(3, -10, 0, 10, 0, 0, radius);
    painter->rotate(currentValue);
    painter->drawConvexPolygon(pts);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawCenterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 12;
    painter->save();
    painter->setOpacity(1.0);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    QLinearGradient lineGradient(0, -radius, 0, radius);
    lineGradient.setColorAt(0, centerColorStart);
    lineGradient.setColorAt(1, centerColorEnd);
    painter->setBrush(lineGradient);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCompass::drawValue(QPainter *painter)
{
    int radius = 100;
    painter->save();
    painter->setPen(textColor);

    QFont font;
    font.setPixelSize(11);
    font.setBold(true);
    painter->setFont(font);

    QRectF textRect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
    painter->drawText(textRect, Qt::AlignCenter, strValue);
    painter->restore();
}

六、控件介绍

1. 超过150个精美控件，涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏，flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
2. 每个类都可以独立成一个单独的控件，零耦合，每个控件一个头文件和一个实现文件，不依赖其他文件，方便单个控件以源码形式集成到项目中，较少代码量。qwt的控件类环环相扣，高度耦合，想要使用其中一个控件，必须包含所有的代码。
3. 全部纯Qt编写，QWidget+QPainter绘制，支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等编译器，支持任意操作系统比如windows+linux+mac+嵌入式linux等，不乱码，可直接集成到Qt Creator中，和自带的控件一样使用，大部分效果只要设置几个属性即可，极为方便。
4. 每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO，方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
5. 每个控件的源代码都有详细中文注释，都按照统一设计规范编写，方便学习自定义控件的编写。
6. 每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
7. 超过130个可见控件，6个不可见控件。
8. 部分控件提供多种样式风格选择，多种指示器样式选择。
9. 所有控件自适应窗体拉伸变化。
10. 集成自定义控件属性设计器，支持拖曳设计，所见即所得，支持导入导出xml格式。
11. 自带activex控件demo，所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
12. 集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体，享受图形字体带来的乐趣。
13. 所有控件最后生成一个dll动态库文件，可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。
14. 目前已经有qml版本，后期会考虑出pyqt版本，如果用户需求量很大的话。

七、SDK下载

• SDK下载链接：https://pan.baidu.com/s/1A5Gd77kExm8Co5ckT51vvQ 提取码：877p
• 下载链接中包含了各个版本的动态库文件，所有控件的头文件，使用demo，自定义控件+属性设计器。
• 自定义控件插件开放动态库dll使用（永久免费），无任何后门和限制，请放心使用。
• 目前已提供26个版本的dll，其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
• 不定期增加控件和完善控件，不定期更新SDK，欢迎各位提出建议，谢谢！
• widget版本（QQ：517216493）qml版本（QQ：373955953）三峰驼（QQ：278969898）。
• 涛哥的知乎专栏 Qt进阶之路 https://zhuanlan.zhihu.com/TaoQt
• 欢迎关注微信公众号【高效程序员】，C++/Python、学习方法、写作技巧、热门技术、职场发展等内容，干货多多，福利多多！