淺談Qt QGraphics體系及刷新機(jī)制介紹
概述
Qt的三大體系：QWidget、QGraphics、Quick，其中QGraphics圖形框架算是這三個(gè)中比較高級(jí)的一種用法了，并且使用起來(lái)相比另外兩個(gè)體系會(huì)更加的復(fù)雜一些，不過(guò)它能實(shí)現(xiàn)的功能卻非常強(qiáng)大，主要體現(xiàn)在對(duì)圖元的管理，它獨(dú)特的刷新機(jī)制可以在眾多的圖元中都能夠很好的管理，保證整個(gè)交互的流暢度。
而這里要描述的就是QGraphics體系的刷新機(jī)制以及該體系中相關(guān)元素的使用方式及特點(diǎn)。
QGraphics體系的三大元素
QGraphics體系中最重要的三大元素：QGraphicsView、QGraphicsScene、QGraphicsItem，這三者構(gòu)成了QGraphics體系最基礎(chǔ)的模型框架，也是在使用過(guò)程中必不可少的元素。
- QGraphicsScene ：場(chǎng)景。場(chǎng)景用于裝載所有item元素，它是一個(gè)無(wú)限大的空間，但是我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候通常會(huì)指定一塊區(qū)域(setSceneRect)用于安放所有的item元素，并且item之間的邏輯，以及消息傳遞都是從場(chǎng)景中進(jìn)行統(tǒng)一管理，比如我門(mén)要捕捉鼠標(biāo)消息，或者觸控消息，統(tǒng)一在Scene中獲取，然后分發(fā)給需要的item，可以說(shuō)Scene就是一個(gè)大管家；
- QGraphicsView：視圖。視圖就好比一個(gè)窗口，用于展示當(dāng)前Scene中的元素，上面說(shuō)到，Scene是一個(gè)無(wú)限大的空間，當(dāng)view移動(dòng)到Scene某個(gè)位置，就能看到該位置上的Item元素。
- QGraphicsItem：每一個(gè)單獨(dú)的圖元，QGraphicsItem是一個(gè)基類(lèi)，還有很多子類(lèi)繼承于它，也就是這一系列的item行程了整個(gè)QGraphics體系中的每一個(gè)圖元。
看一下這三者的關(guān)系：
再用一個(gè)非常形象的類(lèi)比應(yīng)該就會(huì)很明白這三者的關(guān)系了：
Scene就好比天空，無(wú)限大，而Item就是天空中的云朵，可以有很多云，而view就好比一扇窗戶(hù)，透過(guò)窗戶(hù)可以看到天空中的云，而一片天空可以通過(guò)很多扇窗戶(hù)去看。所以一個(gè)Scene可以同時(shí)對(duì)應(yīng)多個(gè)View，但是一個(gè)View只能對(duì)應(yīng)一個(gè)Scene。
刷新機(jī)制
OK ，有了以上鋪墊，終于可以進(jìn)入都今天的主題，QGraphics體系中的刷新機(jī)制到底是怎樣的呢？
我們都知道，QWidget是以窗口式刷新，每次會(huì)渲染整個(gè)窗口達(dá)到刷新目的，而QGraphics中可以局部刷新，也就是說(shuō)可以只刷新某一個(gè)圖元，而其他的元素保持不動(dòng)，這是二者在刷新機(jī)制上很大的不同，以致于QGraphics在渲染大量圖元的時(shí)候也能很流暢。
看以下圖示：
這里的itemA在刷新的時(shí)候，ItemB是不會(huì)刷新的，這是兩個(gè)獨(dú)立的Item，但是考慮以下這種情況：
當(dāng)兩個(gè)item有交集的時(shí)候，這時(shí)候如果刷新ItemA，那么ItemB也會(huì)相應(yīng)的刷新，同樣，刷新ItemB的時(shí)候，ItemA也會(huì)觸發(fā)刷新。
并且要注意的是，上面說(shuō)到的ItemA和ItemB的交集，并不局限于這兩者只是在同一平面上真實(shí)的交集，也就是說(shuō)，即便是二者的ZValue不同， 但是從Z軸俯視的角度看到二者有交集也會(huì)觸發(fā)對(duì)方相應(yīng)的刷新。還有一種情況，如果兩個(gè)Item是父子關(guān)系，也會(huì)全部刷新。
所以上面圖示，即便ItemA和ItemB的ZValue不同，還是會(huì)觸發(fā)刷新。這是QGraphicsItem默認(rèn)的行為。
那么，這樣會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題呢，如果我們做的是一個(gè)實(shí)時(shí)性非常高的動(dòng)作，比如在屏幕上畫(huà)線，線條要實(shí)時(shí)刷新，而這時(shí)候如果同時(shí)觸發(fā)了其他Item的刷新，并且該Item刷新比較耗時(shí)，那么就會(huì)直接影響我們畫(huà)線item的刷新，直觀的感覺(jué)就是卡頓，線條折線嚴(yán)重，因?yàn)樗⑿陆缑娑际窃谥骶€程中執(zhí)行的，耗時(shí)操作將會(huì)阻塞。
避免重復(fù)刷新
那么該怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？還真有辦法。
我們的目的就是即便是多個(gè)Item重疊，那在刷新其中一個(gè)的時(shí)候不要讓其他Item也跟著刷新，OK，QGraphicsItem中提供了一個(gè)枚舉：
enum QGraphicsItem::CacheMode
設(shè)置Item的緩存模式，我們來(lái)看一下緩存的類(lèi)型：
默認(rèn)就是不做緩存，然后每次都會(huì)重新繪制。
QGraphicsItem::ItemCoordinateCache模式， QGraphicsItem會(huì)創(chuàng)建一個(gè)具有可配置大小/分辨率的屏幕外像素緩沖區(qū)，但是渲染質(zhì)量通常會(huì)降低，具體取決于緩存的分辨率和項(xiàng)目轉(zhuǎn)換。 第一次重繪項(xiàng)時(shí)，它會(huì)將自身渲染到緩存中，然后緩存將在每次后續(xù)曝光中重復(fù)使用。
QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache模式，此模式適用于可以移動(dòng)但不旋轉(zhuǎn)，縮放或剪切的項(xiàng)目。 如果直接或間接轉(zhuǎn)換項(xiàng)目，將自動(dòng)重新生成緩存。 與ItemCoordinateCacheMode不同，DeviceCoordinateCache始終以最高質(zhì)量呈現(xiàn)。
可以根據(jù)實(shí)際需要選擇使用哪種緩存模式，然后通過(guò)調(diào)用函數(shù)setCacheMode來(lái)設(shè)置。
函數(shù)原型為：
void QGraphicsItem::setCacheMode(CacheMode mode, const QSize &logicalCacheSize = QSize())
可選的logicalCacheSize參數(shù)僅由ItemCoordinateCache模式使用，并描述緩存緩沖區(qū)的分辨率，如果logicalCacheSize是（100,100），QGraphicsItem將使項(xiàng)目適合圖形內(nèi)存中的100x100像素，而不管項(xiàng)目本身的邏輯大小。
默認(rèn)情況下，QGraphicsItem使用boundingRect()的大小。對(duì)于除ItemCoordinateCache之外的所有其他緩存模式，將忽略logicalCacheSize。
如果項(xiàng)目花費(fèi)大量時(shí)間重繪自身，則緩存可以加快渲染速度。在某些情況下，緩存也會(huì)降低渲染速度，特別是當(dāng)項(xiàng)目花費(fèi)的時(shí)間少于重繪時(shí)間時(shí)，QGraphicsItem會(huì)從緩存中重新繪制。
啟用緩存后，項(xiàng)目的paint()函數(shù)通常會(huì)繪制到屏幕外的pixmap緩存中，對(duì)于任何后續(xù)重繪請(qǐng)求，Graphics View框架將從緩存中重繪。這種方法特別適用于QGLWidget，它將所有緩存存儲(chǔ)為OpenGL紋理。
注意：?jiǎn)⒂镁彺娌⒉灰馕吨挥性陧憫?yīng)顯式update()調(diào)用時(shí)才會(huì)調(diào)用item的paint()函數(shù)。例如，在內(nèi)存壓力下，Qt可能決定丟棄一些緩存信息;在這種情況下，即使沒(méi)有update()調(diào)用（也就是說(shuō)，沒(méi)有啟用緩存），也會(huì)調(diào)用item的paint()函數(shù)。
那么，既然會(huì)繪制到pixmap緩存中，如果數(shù)據(jù)量特別多，導(dǎo)致pixmap緩存不夠怎么辦，這時(shí)候就需要通過(guò)更改QPixmapCache的緩存限制以獲得最佳性能。
QPixmapCache
QPixmapCache類(lèi)為pixmaps提供應(yīng)用程序范圍的緩存。
此類(lèi)是使用QPixmap優(yōu)化繪圖的工具。
QPixmapCache不包含任何成員數(shù)據(jù)，只包含訪問(wèn)全局像素圖緩存的靜態(tài)函數(shù)。它創(chuàng)建了一個(gè)內(nèi)部QCache對(duì)象來(lái)緩存pixmaps。
默認(rèn)的pixmap緩存空間為10MB，如果我們需要緩存的數(shù)據(jù)量很大，那么就需要修改這個(gè)值，通過(guò)調(diào)用靜態(tài)函數(shù)setCacheLimit來(lái)進(jìn)行設(shè)置即可。
到此這篇關(guān)于淺談Qt QGraphics體系及刷新機(jī)制介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt QGraphics內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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