Qt編寫自定義控件1-汽車儀表盤

前言

汽車儀表盤幾乎是qt寫儀表盤控件中最常見的，一般來說先要求美工做好設計圖，然后設計效果圖給到程序員，由程序員根據效果來實現，主要靠貼圖，這種方法有個好處就是做出來的效果比較逼真，和真實效果圖基本上保持一致，而且程序員也不會那么累，基本上入門級別的程序員都可以搞定，效率比較高，缺點是如果用戶需要更改某個部件的顏色，比如指針的顏色等，需要重新做效果圖貼圖才能實現，比較麻煩，還有一點就是如果效果圖原圖不是很大，則遇到特殊分辨率情況下，可能會有失真的情況，被強制拉伸等。
我一貫都喜歡用painter來繪制，以規避后面幾點的缺點，也可以鍛煉下自己的審美能力，所謂心中有坐標，萬物皆painter。

實現的功能

• 1:可設置范圍值,支持負數值
• 2:可設置精確度,最大支持小數點后3位
• 3:可設置大刻度數量/小刻度數量
• 4:可設置開始旋轉角度/結束旋轉角度
• 5:可設置是否啟用動畫效果以及動畫效果每次移動的步長
• 6:可設置外圓背景/內圓背景/餅圓三種顏色/刻度尺顏色/文字顏色
• 7:自適應窗體拉伸,刻度尺和文字自動縮放
• 8:可自由拓展各種漸變色,各圓的半徑
• 9:三色圓環按照比例設置范圍角度 用戶可以自由設置三色占用比例
• 10:圓環樣式可選擇 三色圓環 當前圓環
• 11:指示器樣式可選擇 圓形指示器 指針指示器 圓角指針指示器 三角形指示器

效果圖

頭文件代碼

#ifndef GAUGECAR_H
#define GAUGECAR_H

/**
 * 汽車儀表盤控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2016-11-20
 * 1:可設置范圍值,支持負數值
 * 2:可設置精確度,最大支持小數點后3位
 * 3:可設置大刻度數量/小刻度數量
 * 4:可設置開始旋轉角度/結束旋轉角度
 * 5:可設置是否啟用動畫效果以及動畫效果每次移動的步長
 * 6:可設置外圓背景/內圓背景/餅圓三種顏色/刻度尺顏色/文字顏色
 * 7:自適應窗體拉伸,刻度尺和文字自動縮放
 * 8:可自由拓展各種漸變色,各圓的半徑
 * 9:三色圓環按照比例設置范圍角度 用戶可以自由設置三色占用比例
 * 10:圓環樣式可選擇 三色圓環 當前圓環
 * 11:指示器樣式可選擇 圓形指示器 指針指示器 圓角指針指示器 三角形指示器
 */

#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 GaugeCar : public QWidget
#else
class GaugeCar : public QWidget
#endif

{
    Q_OBJECT
    Q_ENUMS(PieStyle)
    Q_ENUMS(PointerStyle)

    Q_PROPERTY(double minValue READ getMinValue WRITE setMinValue)
    Q_PROPERTY(double maxValue READ getMaxValue WRITE setMaxValue)
    Q_PROPERTY(double value READ getValue WRITE setValue)
    Q_PROPERTY(int precision READ getPrecision WRITE setPrecision)

    Q_PROPERTY(int scaleMajor READ getScaleMajor WRITE setScaleMajor)
    Q_PROPERTY(int scaleMinor READ getScaleMinor WRITE setScaleMinor)
    Q_PROPERTY(int startAngle READ getStartAngle WRITE setStartAngle)
    Q_PROPERTY(int endAngle READ getEndAngle WRITE setEndAngle)

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

    Q_PROPERTY(QColor outerCircleColor READ getOuterCircleColor WRITE setOuterCircleColor)
    Q_PROPERTY(QColor innerCircleColor READ getInnerCircleColor WRITE setInnerCircleColor)

    Q_PROPERTY(QColor pieColorStart READ getPieColorStart WRITE setPieColorStart)
    Q_PROPERTY(QColor pieColorMid READ getPieColorMid WRITE setPieColorMid)
    Q_PROPERTY(QColor pieColorEnd READ getPieColorEnd WRITE setPieColorEnd)

    Q_PROPERTY(QColor coverCircleColor READ getCoverCircleColor WRITE setCoverCircleColor)
    Q_PROPERTY(QColor scaleColor READ getScaleColor WRITE setScaleColor)
    Q_PROPERTY(QColor pointerColor READ getPointerColor WRITE setPointerColor)
    Q_PROPERTY(QColor centerCircleColor READ getCenterCircleColor WRITE setCenterCircleColor)
    Q_PROPERTY(QColor textColor READ getTextColor WRITE setTextColor)

    Q_PROPERTY(bool showOverlay READ getShowOverlay WRITE setShowOverlay)
    Q_PROPERTY(QColor overlayColor READ getOverlayColor WRITE setOverlayColor)

    Q_PROPERTY(PieStyle pieStyle READ getPieStyle WRITE setPieStyle)
    Q_PROPERTY(PointerStyle pointerStyle READ getPointerStyle WRITE setPointerStyle)

public:
    enum PieStyle {
        PieStyle_Three = 0,         	//三色圓環
        PieStyle_Current = 1        	//當前圓環
    };

    enum PointerStyle {
        PointerStyle_Circle = 0,        //圓形指示器
        PointerStyle_Indicator = 1,     //指針指示器
        PointerStyle_IndicatorR = 2,    //圓角指針指示器
        PointerStyle_Triangle = 3       //三角形指示器
	};

    explicit GaugeCar(QWidget *parent = 0);
    ~GaugeCar();

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void drawOuterCircle(QPainter *painter);
    void drawInnerCircle(QPainter *painter);
    void drawColorPie(QPainter *painter);
    void drawCoverCircle(QPainter *painter);
    void drawScale(QPainter *painter);
    void drawScaleNum(QPainter *painter);
    void drawPointerCircle(QPainter *painter);
    void drawPointerIndicator(QPainter *painter);
    void drawPointerIndicatorR(QPainter *painter);
    void drawPointerTriangle(QPainter *painter);
    void drawRoundCircle(QPainter *painter);
    void drawCenterCircle(QPainter *painter);
    void drawValue(QPainter *painter);
    void drawOverlay(QPainter *painter);

private slots:
    void updateValue();

private:    
    double minValue;                //最小值
    double maxValue;                //最大值
    double value;                   //目標值
    int precision;                  //精確度,小數點后幾位

    int scaleMajor;                 //大刻度數量
    int scaleMinor;                 //小刻度數量
    int startAngle;                 //開始旋轉角度
    int endAngle;                   //結束旋轉角度

    bool animation;                 //是否啟用動畫顯示
    double animationStep;           //動畫顯示時步長

    QColor outerCircleColor;        //外圓背景顏色
    QColor innerCircleColor;        //內圓背景顏色

    QColor pieColorStart;           //餅圓開始顏色
    QColor pieColorMid;             //餅圓中間顏色
    QColor pieColorEnd;             //餅圓結束顏色

    QColor coverCircleColor;        //覆蓋圓背景顏色
    QColor scaleColor;              //刻度尺顏色
    QColor pointerColor;            //指針顏色
    QColor centerCircleColor;       //中心圓顏色
    QColor textColor;               //文字顏色

    bool showOverlay;               //顯示遮罩層
    QColor overlayColor;            //遮罩層顏色

    PieStyle pieStyle;              //餅圖樣式
    PointerStyle pointerStyle;      //指針樣式

    bool reverse;                   //是否往回走
    double currentValue;            //當前值
    QTimer *timer;                  //定時器繪制動畫

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

    int getScaleMajor()             const;
    int getScaleMinor()             const;
    int getStartAngle()             const;
    int getEndAngle()               const;

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

    QColor getOuterCircleColor()    const;
    QColor getInnerCircleColor()    const;

    QColor getPieColorStart()       const;
    QColor getPieColorMid()         const;
    QColor getPieColorEnd()         const;

    QColor getCoverCircleColor()    const;
    QColor getScaleColor()          const;
    QColor getPointerColor()        const;
    QColor getCenterCircleColor()   const;
    QColor getTextColor()           const;

    bool getShowOverlay()           const;
    QColor getOverlayColor()        const;

    PieStyle getPieStyle()          const;
    PointerStyle getPointerStyle()  const;

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

public Q_SLOTS:
    //設置范圍值
    void setRange(double minValue, double maxValue);
    void setRange(int minValue, int maxValue);

    //設置最大最小值
    void setMinValue(double minValue);
    void setMaxValue(double maxValue);

    //設置目標值
    void setValue(double value);
    void setValue(int value);

    //設置精確度
    void setPrecision(int precision);

    //設置主刻度數量
    void setScaleMajor(int scaleMajor);
    //設置小刻度數量
    void setScaleMinor(int scaleMinor);
    //設置開始旋轉角度
    void setStartAngle(int startAngle);
    //設置結束旋轉角度
    void setEndAngle(int endAngle);

    //設置是否啟用動畫顯示
    void setAnimation(bool animation);
    //設置動畫顯示的步長
    void setAnimationStep(double animationStep);

    //設置外圓背景顏色
    void setOuterCircleColor(const QColor &outerCircleColor);
    //設置內圓背景顏色
    void setInnerCircleColor(const QColor &innerCircleColor);

    //設置餅圓三種顏色
    void setPieColorStart(const QColor &pieColorStart);
    void setPieColorMid(const QColor &pieColorMid);
    void setPieColorEnd(const QColor &pieColorEnd);

    //設置覆蓋圓背景顏色
    void setCoverCircleColor(const QColor &coverCircleColor);
    //設置刻度尺顏色
    void setScaleColor(const QColor &scaleColor);
    //設置指針顏色
    void setPointerColor(const QColor &pointerColor);
    //設置中心圓顏色
    void setCenterCircleColor(const QColor &centerCircleColor);
    //設置文本顏色
    void setTextColor(const QColor &textColor);

    //設置是否顯示遮罩層
    void setShowOverlay(bool showOverlay);
    //設置遮罩層顏色
    void setOverlayColor(const QColor &overlayColor);

    //設置餅圖樣式
    void setPieStyle(const PieStyle &pieStyle);
    //設置指針樣式
    void setPointerStyle(const PointerStyle &pointerStyle);

Q_SIGNALS:
    void valueChanged(int value);
};

#endif //GAUGECAR_H

核心代碼

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

    //繪制准備工作,啟用反鋸齒,平移坐標軸中心,等比例縮放
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::TextAntialiasing);
    painter.translate(width / 2, height / 2);
    painter.scale(side / 200.0, side / 200.0);

    //繪制外圓
    drawOuterCircle(&painter);
    //繪制內圓
    drawInnerCircle(&painter);
    //繪制餅圓
    drawColorPie(&painter);
    //繪制覆蓋圓 用以遮住餅圓多余部分
    drawCoverCircle(&painter);
    //繪制刻度線
    drawScale(&painter);
    //繪制刻度值
    drawScaleNum(&painter);

    //根據指示器形狀繪制指示器
    if (pointerStyle == PointerStyle_Circle) {
        drawPointerCircle(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Indicator) {
        drawPointerIndicator(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_IndicatorR) {
        drawPointerIndicatorR(&painter);
    } else if (pointerStyle == PointerStyle_Triangle) {
        drawPointerTriangle(&painter);
    }

    //繪制指針中心圓外邊框
    drawRoundCircle(&painter);
    //繪制指針中心圓
    drawCenterCircle(&painter);
    //繪制當前值
    drawValue(&painter);
    //繪制遮罩層
    drawOverlay(&painter);
}

void GaugeCar::drawOuterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 99;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(outerCircleColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawInnerCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 90;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(innerCircleColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawColorPie(QPainter *painter)
{
    int radius = 60;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);

    QRectF rect(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);

    if (pieStyle == PieStyle_Three) {
        //計算總范圍角度,根據占比例自動計算三色圓環范圍角度
        //可以更改比例
        double angleAll = 360.0 - startAngle - endAngle;
        double angleStart = angleAll * 0.7;
        double angleMid = angleAll * 0.15;
        double angleEnd = angleAll * 0.15;

        //增加偏移量使得看起來沒有脫節
        int offset = 3;

        //繪制開始餅圓
        painter->setBrush(pieColorStart);
        painter->drawPie(rect, (270 - startAngle - angleStart) * 16, angleStart * 16);

        //繪制中間餅圓
        painter->setBrush(pieColorMid);
        painter->drawPie(rect, (270 - startAngle - angleStart - angleMid) * 16 + offset, angleMid * 16);

        //繪制結束餅圓
        painter->setBrush(pieColorEnd);
        painter->drawPie(rect, (270 - startAngle - angleStart - angleMid - angleEnd) * 16 + offset * 2, angleEnd * 16);
    } else if (pieStyle == PieStyle_Current) {
        //計算總范圍角度,當前值范圍角度,剩余值范圍角度
        double angleAll = 360.0 - startAngle - endAngle;
        double angleCurrent = angleAll * ((currentValue - minValue) / (maxValue - minValue));
        double angleOther = angleAll - angleCurrent;

        //繪制當前值餅圓
        painter->setBrush(pieColorStart);
        painter->drawPie(rect, (270 - startAngle - angleCurrent) * 16, angleCurrent * 16);

        //繪制剩余值餅圓
        painter->setBrush(pieColorEnd);
        painter->drawPie(rect, (270 - startAngle - angleCurrent - angleOther) * 16, angleOther * 16);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawCoverCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 50;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(coverCircleColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawScale(QPainter *painter)
{
    int radius = 72;
    painter->save();

    painter->rotate(startAngle);
    int steps = (scaleMajor * scaleMinor);
    double angleStep = (360.0 - startAngle - endAngle) / steps;

    QPen pen;
    pen.setColor(scaleColor);
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);

    for (int i = 0; i <= steps; i++) {
        if (i % scaleMinor == 0) {
            pen.setWidthF(1.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 10, 0, radius);
        } else {
            pen.setWidthF(0.5);
            painter->setPen(pen);
            painter->drawLine(0, radius - 5, 0, radius);
        }

        painter->rotate(angleStep);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawScaleNum(QPainter *painter)
{
    int radius = 82;
    painter->save();
    painter->setPen(scaleColor);

    double startRad = (360 - startAngle - 90) * (M_PI / 180);
    double deltaRad = (360 - startAngle - endAngle) * (M_PI / 180) / scaleMajor;

    for (int i = 0; i <= scaleMajor; i++) {
        double sina = qSin(startRad - i * deltaRad);
        double cosa = qCos(startRad - i * deltaRad);
        double value = 1.0 * i * ((maxValue - minValue) / scaleMajor) + minValue;

        QString strValue = QString("%1").arg((double)value, 0, 'f', precision);
        double textWidth = fontMetrics().width(strValue);
        double textHeight = fontMetrics().height();
        int x = radius * cosa - textWidth / 2;
        int y = -radius * sina + textHeight / 4;
        painter->drawText(x, y, strValue);
    }

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawPointerCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 6;
    int offset = 30;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawEllipse(-radius, radius + offset, radius * 2, radius * 2);

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawPointerIndicator(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.8);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawPointerIndicatorR(QPainter *painter)
{
    int radius = 75;
    painter->save();
    painter->setOpacity(1.0);

    QPen pen;
    pen.setWidth(1);
    pen.setColor(pointerColor);
    painter->setPen(pen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0, 5, 0, 0, radius);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    //增加繪制圓角直線,與之前三角形重疊,形成圓角指針
    pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
    pen.setWidthF(4);
    painter->setPen(pen);
    painter->drawLine(0, 0, 0, radius);

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawPointerTriangle(QPainter *painter)
{
    int radius = 10;
    int offset = 38;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);

    QPolygon pts;
    pts.setPoints(3, -5, 0 + offset, 5, 0 + offset, 0, radius + offset);

    painter->rotate(startAngle);
    double degRotate = (360.0 - startAngle - endAngle) / (maxValue - minValue) * (currentValue - minValue);
    painter->rotate(degRotate);
    painter->drawConvexPolygon(pts);

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawRoundCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 18;
    painter->save();
    painter->setOpacity(0.8);
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(pointerColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawCenterCircle(QPainter *painter)
{
    int radius = 15;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);
    painter->setBrush(centerCircleColor);
    painter->drawEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    painter->restore();
}

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

    QFont font;
    font.setPixelSize(18);
    painter->setFont(font);

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

    painter->restore();
}

void GaugeCar::drawOverlay(QPainter *painter)
{
    if (!showOverlay) {
        return;
    }

    int radius = 90;
    painter->save();
    painter->setPen(Qt::NoPen);

    QPainterPath smallCircle;
    QPainterPath bigCircle;
    radius -= 1;
    smallCircle.addEllipse(-radius, -radius, radius * 2, radius * 2);
    radius *= 2;
    bigCircle.addEllipse(-radius, -radius + 140, radius * 2, radius * 2);

    //高光的形狀為小圓扣掉大圓的部分
    QPainterPath highlight = smallCircle - bigCircle;

    QLinearGradient linearGradient(0, -radius / 2, 0, 0);
    overlayColor.setAlpha(100);
    linearGradient.setColorAt(0.0, overlayColor);
    overlayColor.setAlpha(30);
    linearGradient.setColorAt(1.0, overlayColor);
    painter->setBrush(linearGradient);
    painter->rotate(-20);
    painter->drawPath(highlight);

    painter->restore();
}

控件介紹

1. 超過130個精美控件，涵蓋了各種儀表盤、進度條、進度球、指南針、曲線圖、標尺、溫度計、導航條、導航欄，flatui、高亮按鈕、滑動選擇器、農歷等。遠超qwt集成的控件數量。
2. 每個類都可以獨立成一個單獨的控件，零耦合，每個控件一個頭文件和一個實現文件，不依賴其他文件，方便單個控件以源碼形式集成到項目中，較少代碼量。qwt的控件類環環相扣，高度耦合，想要使用其中一個控件，必須包含所有的代碼。
3. 全部純Qt編寫，QWidget+QPainter繪制，支持Qt4.6到Qt5.12的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等編譯器，不亂碼，可直接集成到Qt Creator中，和自帶的控件一樣使用，大部分效果只要設置幾個屬性即可，極為方便。
4. 每個控件都有一個對應的單獨的包含該控件源碼的DEMO，方便參考使用。同時還提供一個所有控件使用的集成的DEMO。
5. 每個控件的源代碼都有詳細中文注釋，都按照統一設計規范編寫，方便學習自定義控件的編寫。
6. 每個控件默認配色和demo對應的配色都非常精美。
7. 超過120個可見控件，6個不可見控件。
8. 部分控件提供多種樣式風格選擇，多種指示器樣式選擇。
9. 所有控件自適應窗體拉伸變化。
10. 集成自定義控件屬性設計器，支持拖曳設計，所見即所得，支持導入導出xml格式。
11. 自帶activex控件demo，所有控件可以直接運行在ie瀏覽器中。
12. 集成fontawesome圖形字體+阿里巴巴iconfont收藏的幾百個圖形字體，享受圖形字體帶來的樂趣。
13. 所有控件最后生成一個dll動態庫文件，可以直接集成到qtcreator中拖曳設計使用。

SDK下載

• SDK下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1tD9v1YPfE2fgYoK6lqUr1Q 提取碼：lyhk
• 自定義控件欣賞：https://pan.baidu.com/s/14iIecP4QLpYvreM1ZDN-dA 提取碼：6rj4
• 屬性設計器欣賞：https://pan.baidu.com/s/165aJuS_ukR6VGugbtGaf4g 提取碼：6014
• 下載鏈接中包含了各個版本的動態庫文件，所有控件的頭文件，使用demo。
• 自定義控件插件開放動態庫dll使用（永久免費），無任何后門和限制，請放心使用。
• widget版本（QQ：517216493）qml版本（QQ：373955953）三峰駝（QQ：278969898）。