Qt編寫自定義控件60-聲音波形圖

一、前言

這個控件源自於一個音樂播放器，在寫該音樂播放器的時候，需要將音頻的數據轉換成對應的頻譜顯示，采用的fmod第三方庫來處理（fmod聲音系統是為游戲開發者准備的革命性音頻引擎，非常強大和牛逼），fmod負責拿到音頻數據對應的采樣頻譜數據，然后傳給這個控件進行繪制即可，本控件主需要專注於繪制即可，這樣fmod對應封裝的類專注於音頻采集等處理，實現了隔離，修改和增加功能比較方便，聲音波形圖控件除了可以設置采樣的深度以外，還支持三種數據樣式展示，線條樣式、柱狀樣式、平滑樣式。為了可以直接定位到某一位置直接跳轉到音頻位置，還增加了繪制數線條定位線。

二、實現的功能

• 1:可設置采樣深度
• 2:可設置當前位置線條寬度/線條顏色
• 3:可設置前景色/背景色
• 4:可設置數據展示樣式,線條樣式/柱狀樣式/平滑樣式

三、效果圖

四、頭文件代碼

#ifndef WAVEDATA_H
#define WAVEDATA_H

/**
 * 音量采樣值波形控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2017-9-10
 * 1:可設置采樣深度
 * 2:可設置當前位置線條寬度/線條顏色
 * 3:可設置前景色/背景色
 * 4:可設置數據展示樣式,線條樣式/柱狀樣式/平滑樣式
 */

#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 WaveData : public QWidget
#else
class WaveData : public QWidget
#endif

{
    Q_OBJECT
    Q_ENUMS(WaveStyle)
    Q_PROPERTY(double deep READ getDeep WRITE setDeep)
    Q_PROPERTY(bool showLine READ getShowLine WRITE setShowLine)
    Q_PROPERTY(int lineWidth READ getLineWidth WRITE setLineWidth)
    Q_PROPERTY(QColor lineColor READ getLineColor WRITE setLineColor)
    Q_PROPERTY(QColor foreground READ getForeground WRITE setForeground)
    Q_PROPERTY(QColor background READ getBackground WRITE setBackground)
    Q_PROPERTY(WaveStyle waveStyle READ getWaveStyle WRITE setWaveStyle)

public:
    enum WaveStyle {
        WaveStyle_Line = 0,     //線條樣式
        WaveStyle_Smooth = 1,   //平滑樣式
        WaveStyle_Bar = 2       //柱狀樣式
    };

    explicit WaveData(QWidget *parent = 0);

protected:
    void mousePressEvent(QMouseEvent *);
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void drawBg(QPainter *painter);
    void drawData(QPainter *painter);
    void drawLine(QPainter *painter);

private:    
    double deep;                //采集深度
    bool showLine;              //顯示線條
    int lineWidth;              //線條寬度
    QColor lineColor;           //線條顏色
    QColor foreground;          //前景色
    QColor background;          //背景色
    WaveStyle waveStyle;        //數據樣式

    int length;                 //采樣點長度
    int position;               //當前位置
    QVector<float> data;        //采樣點數據

public:    
    double getDeep()            const;
    bool getShowLine()          const;
    int getLineWidth()          const;
    QColor getLineColor()       const;
    QColor getForeground()      const;
    QColor getBackground()      const;
    WaveStyle getWaveStyle()    const;

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

public slots:
    //設置深度
    void setDeep(double deep);

    //設置是否顯示線條
    void setShowLine(bool showLine);
    //設置線條寬度
    void setLineWidth(int lineWidth);
    //設置線條顏色
    void setLineColor(const QColor &lineColor);

    //設置前景色
    void setForeground(const QColor &foreground);
    //設置背景色
    void setBackground(const QColor &background);

    //設置數據樣式
    void setWaveStyle(const WaveStyle &waveStyle);

    //設置總長度
    void setLength(int length);
    //設置當前位置
    void setPosition(int position);

    //設置當前數據
    void setData(const QVector<float> &data);
    //清空數據
    void clearData();

signals:
    void positionChanged(int position);
};

#endif // WAVEDATA_H

五、核心代碼

void WaveData::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    //繪制准備工作,啟用反鋸齒
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing);

    //繪制背景
    drawBg(&painter);
    //繪制數據
    drawData(&painter);
    //繪制當前位置線條
    drawLine(&painter);
}

void WaveData::drawBg(QPainter *painter)
{
    painter->save();
    painter->fillRect(this->rect(), background);
    painter->restore();
}

void WaveData::drawData(QPainter *painter)
{
    if (data.count() == 0) {
        return;
    }

    painter->save();

    //獲取最大值最小值
    float max = data.at(0);
    float min = data.at(0);
    int count = data.count();

    for (int i = 1; i < count; i++) {
        if (max < data.at(i)) {
            max = data.at(i);
        }

        if (min > data.at(i)) {
            min = data.at(i);
        }
    }

    //轉化成當前屏幕的內的坐標大小
    max += deep;
    min -= deep;

    //自動轉換數據到屏幕坐標位置
    QVector<QPointF> points;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        double x = i * width() / count;
        double y = height() - (((data.at(i) - min) / (max - min)) * height());
        points.append(QPointF(x, y));
    }

    //繪制不同的風格
    if (waveStyle == WaveStyle_Line) {
        painter->setPen(foreground);
        for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            painter->drawLine(points.at(i), points.at(i + 1));
        }
    } else if (waveStyle == WaveStyle_Smooth) {
        painter->setPen(foreground);
        QPainterPath path = SmoothCurveCreator::createSmoothCurve(points);
        painter->drawPath(path);
    } else if (waveStyle == WaveStyle_Bar) {
        double penWidth = width() / (count * 1.6);
        QPen pen;
        pen.setColor(foreground);
        pen.setWidthF(penWidth);
        pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
        painter->setPen(pen);

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            QPointF point = points.at(i);
            double x = point.x() + penWidth / 1.2;
            painter->drawLine(QPointF(x, point.y()), QPointF(x, height()));
        }
    }

    painter->restore();
}

void WaveData::drawLine(QPainter *painter)
{
    if (!showLine || position > length || data.count() <= 0) {
        return;
    }

    painter->save();

    QPen pen;
    pen.setWidth(lineWidth);
    pen.setColor(lineColor);
    painter->setPen(pen);

    //計算當前位置對應的坐標
    int x = ((double)position / length) * width();
    painter->drawLine(x, 0, x, height());

    painter->restore();
}

六、控件介紹

1. 超過150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Qt5.13的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等編譯器，支持任意操作系統比如windows+linux+mac+嵌入式linux等，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130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動態庫文件(dll或者so等)，可以直接集成到qtcreator中拖曳設計使用。
14. 目前已經有qml版本，后期會考慮出pyqt版本，如果用戶需求量很大的話。
15. 自定義控件插件開放動態庫使用（永久免費），無任何后門和限制，請放心使用。
16. 目前已提供26個版本的dll，其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
17. 不定期增加控件和完善控件，不定期更新SDK，歡迎各位提出建議，謝謝！
18. Qt入門書籍推薦霍亞飛的《Qt Creator快速入門》《Qt5編程入門》，Qt進階書籍推薦官方的《C++ GUI Qt4編程》。
19. 強烈推薦程序員自我修養和規划系列書《大話程序員》《程序員的成長課》《解憂程序員》，受益匪淺，受益終生！
20. SDK下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1A5Gd77kExm8Co5ckT51vvQ 提取碼：877p