PaintArea类

PaintArea是一个继承于QWidget的绘图类，提供绘制的函数，由mainwindow调用。 支持绘制图形: 点(point)、直线(line)、椭圆(ellipse)、圆(circle)、矩形(rectangle)、多边形(polygon)、随笔画(points)、任意边(polyline)。 支持工具：桶填充(Bucket)、滴管（dropper)、橡皮擦(eraser)、导入图片（loadImage)、图片放大缩小、图片的旋转、画布大小设置。 绘制选项：线形(dot line、dash line等)、线帽(square cap、round cap等)、填充模式(solid pattern、cross pattern等)。

1、绘图的实现

每个PaintArea对象中有一个IsPainting变量标志当前是否正处于绘制状态。 如上图所示，PaintArea对外显示由两部分组成:背景部分backgroud 和 画布部分pix。其中所有的绘制部分均是对画布而言。画布的绘制，是先将原来的pix，即上一次绘制的结果绘制到一个新的变量copypix上，然后将这一次绘制的图形绘制上去（不论是否是IsPainting的状态）。如果是IsPainting状态，表示此次绘制过程没有结束，那么不把copypix保存到pix中。如果是IsPainting=FALSE的状态，那么表示绘制结束，将copypix保存到pix中。PaintArea对外显示是一个newpix的图像，即copypix和background的组合。

//most important
//采用多重缓冲的机制
//最后的pix结果存放在pix变量
void PaintArea::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter p, pcopy;
    //newpix 存放的是此次绘制包含背景的临时图像
    QPixmap *newpix = new QPixmap(size());
    //copypix 存放的pix的临时绘制图像
    QPixmap *copypix = new QPixmap(*pix);
    //默认白色扩展
    newpix->fill(Qt::white);

    p.begin(newpix);
    p.setPen(pen);
    p.setBrush(brush);
    p.drawPixmap(0, 0, *backround);
    //将绘制的图形划入copypix
    pcopy.begin(copypix);
    pcopy.setPen(pen);
    pcopy.setBrush(brush);

    switch(shape)
    {
        case Line:                                         	//直线
            pcopy.drawLine(startpoint,endpoint); 	break;
        case Rectangle:                                    	//长方形
            pcopy.drawRect(rect);	break;
        case Circle:                                    	//圆，通过设置椭圆的参数
            pcopy.drawEllipse(rect); 	break;
        case Ellipse:                                      	//椭圆形
            pcopy.drawEllipse(rect); 	break;
        case Polygon:                                      	//多边形
            pcopy.drawPolyline(points); 	break;
        case Polyline:                                      //多线
            pcopy.drawPolyline(points); 	break;
        case Point:
            pcopy.drawPoint(startpoint);     break;              //点
        case Points:
            pcopy.drawPolyline(points);        break;              //随笔画
        case Eraser:
            pcopy.drawPolyline(points);         break;              //橡皮擦
        default: 	break;
    }

    pcopy.end();
    p.drawPixmap(0, 0, *copypix);
    p.end();

    if(!isPainting)
    {
        //isPainting = FALSE 表示只一次绘制步骤结束
        //将结果存入pix
        p.begin(pix);
        p.drawPixmap(0, 0, *newpix);
        p.end();
        /*set to initial status*/
        points.clear();
        points.push_back(DefaultPoint);
        startpoint = endpoint = DefaultPoint;
        rect = QRect(DefaultPoint, DefaultPoint);
    }
    //isPainting表示正在绘制，将撤回记录清空
    if(isPainting)
    {
        wrecord.clear(); /* new image insert so clear the waste*/
    }
    //将newpix正是显示
    p.begin(this);
    p.drawPixmap(0, 0, *newpix);
    p.end();
    delete[] newpix;
    delete[] copypix;
}

2、不同图形的绘制实现

图形的绘制由鼠标事件完成。

2.1 直线的绘制

取鼠标按下的点作为直线的起始点，鼠标释放的点作为直线的结束点。

2.2 矩形的绘制

取鼠标按下的点作为矩形的中心点，鼠标释放的点作为矩形的一个顶点。

2.3 圆形的绘制

取鼠标按下的点作为圆心，鼠标释放的点到圆心的距离作为半径。

2.4 椭圆的绘制

取鼠标按下的作为椭圆的中心，鼠标释放的点与椭圆中心构成的矩形两条边与椭圆相切。

2.5 多边形的绘制

每次鼠标按下一次，就把按下的点作为多边形的一个新的顶点。右键点击结束绘制。

2.6 多条边的绘制

每次鼠标按下一次，就把按下的点与前一点做一条新边。右键点击结束绘制。

2.7 随笔画

每次鼠标移动都将新的点加入points的列表中，对points的所有点画图。

2.8 橡皮的实现

橡皮的实现与随笔画类似。将画笔的颜色设为白色，画笔宽度设为10，就可达到橡皮的效果。

2.9 导入图片

将pix变量作为画布，把需要导入的图片画到(pix, 0, 0)上即可。

void PaintArea::loadImageFile(QString filename)
{
    QPainter p;
    //导入图片
    p.begin(pix);
    p.drawPixmap(0, 0, QPixmap(filename));
    p.end();
}

void PaintArea::mousePressEvent(QMouseEvent *e)
{
    //没有在画图中情况
    if(!isPainting)
    {
        switch(shape)
        {
        //以下图形的情况
        //将开始点和结束点均设为当前鼠标按下的点
        case (Line):case (Rectangle):case(Ellipse):case(Circle):case(Point):
        {
            startpoint = endpoint = e->pos();
            break;
        }
        case(Bucket):
        {
            startpoint = endpoint = e->pos();
            isPainting = true;
            setBucket(startpoint);
            break;
        }
        //将当前鼠标点压入
        case (Polygon):case(Polyline):
        {
            *points.rbegin() = e->pos();
            points.push_back(e->pos());
            break;
        }
        //点
        case (Points):
        {
            *points.begin() = e->pos();
            break;
        }
        //滴管取当前点的颜色
        case(Dropper):
        {
            dropper(e->pos());
            break;
        }
        //橡皮
        //画笔设为橡皮模式
        case(Eraser):
        {
            setPen(eraser);
            *points.begin() = e->pos();
            break;
        }
        default:
        {
            break;
        }
        }
        isPainting = true;  //状态设置为正在画图
    }
    else
    {
        //多边形和多线的情况
        //points新添一个点
        switch(shape)
        {
        case (Polygon):case(Polyline):
        {
            *points.rbegin() = e->pos();
            points.push_back(e->pos());
            break;
        }
        default:
            break;
        }
    }
    update();

}

void PaintArea::mouseMoveEvent(QMouseEvent *e)
{
    // 鼠标移动
    // 正在绘图状态时
    if(isPainting)
    {
        switch(shape)
        {
        case(Line):
        {
            endpoint = e->pos();
            break;
        }
        case(Rectangle):
        {
            endpoint = e->pos();
            rect.setTopLeft(QPoint(std::min(startpoint.x(), endpoint.x()), std::min(startpoint.y(), endpoint.y())));
            rect.setBottomRight(QPoint(std::max(startpoint.x(), endpoint.x()), std::max(startpoint.y(), endpoint.y())));
            break;
        }
        case(Ellipse):
        {
            endpoint = e->pos();
            QPoint temppoint = 2*startpoint - endpoint;
            rect.setTopLeft(QPoint(std::min(temppoint.x(), endpoint.x()), std::min(temppoint.y(), endpoint.y())));
            rect.setBottomRight(QPoint(std::max(temppoint.x(), endpoint.x()), std::max(temppoint.y(), endpoint.y())));
            break;
        }
        case(Circle):
        {
            endpoint = e->pos();
            int delta_x = startpoint.x()-endpoint.x();
            int delta_y = startpoint.y() - endpoint.y();
            int radius =qFloor(qSqrt(delta_x*delta_x + delta_y*delta_y));
            rect.setTopLeft(QPoint(startpoint.x()-radius, startpoint.y()-radius));
            rect.setBottomRight(QPoint(startpoint.x()+radius, startpoint.y()+radius));
            break;
        }
        case(Polygon):case(Polyline):
        {
            *points.rbegin() = e->pos();
            break;
        }
        case(Points):case(Eraser):
        {
            points.push_back(e->pos());
            break;
        }
        default:
            break;
        }
    }
    //立即重绘
    repaint();
}

void PaintArea::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *e)
{
    //左键释放
    if(e->button()==Qt::LeftButton)
    {
        if(isPainting)
        {   switch(shape)
            {
            //终止画图
            case(Line):case(Rectangle):case(Ellipse):case(Circle):case(Point):case(Bucket):case(Points):case(Dropper):
            {
                isPainting = false;
                repaint();
                //保存这一个pix
                saveLastPix(*pix);
                break;
            }
            case(Eraser):
            {
                isPainting = false;
                repaint();
                saveLastPix(*pix);
                setPen(pen);
                break;
            }
            default:
            {
                break;
            }
            }
        }
        update();
    }
    //右键释放
    else if(e->button()==Qt::RightButton)
    {
        if(isPainting)
        {
        switch(shape)
        {
            case(Polygon):
            {
                points.push_back(points.first());
                isPainting = false;
                repaint();
                saveLastPix(*pix);
                break;
            }

            case(Polyline):
            {
                isPainting = false;
                repaint();
                saveLastPix(*pix);
                break;
            }
        default:
            break;
        }
        }
    }
}

3、画布的操作

3.1 画布大小的设置

提供set_height和set_width的接口改变画布大小。

void PaintArea::set_height(int h)
{
    QPixmap *npix = new QPixmap(pix->width(),h);
    //默认白色
    npix->fill(Qt::white);
    QPainter p(npix);
    p.drawPixmap(0, 0, *pix);
    p.end();
    pix = npix;
    repaint();
}

void PaintArea::set_width(int w)
{
    QPixmap *npix = new QPixmap(w, pix->height());
    npix->fill(Qt::white);
    QPainter p(npix);
    p.drawPixmap(0, 0, *pix);
    p.end();
    pix = npix;
    repaint();
}

3.2 图片的放大缩小

将图片保持纵横比放大或者缩小原图的20%.

void PaintArea::maximizeImage()
{
    int width = pix->width() + pix->width()/5;
    int height = pix->height() + pix->height()/5;
    //保持纵横比放大
    *pix = pix->scaled(width,height,Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    repaint();
}

void PaintArea::minimizeImage()
{
    int width = pix->width() - pix->width()/5;
    int height = pix->height()- pix->height()/5;
    //保持纵横比缩小
    if(width >= 200 && height >= 200)
        *pix = pix->scaled(width,height,Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    repaint();
}

3.3 图片的旋转

把图片的长宽颠倒达到把图片顺时针旋转90°的效果。

void PaintArea::rotate_image()
{
    QPixmap *npix = new QPixmap(pix->height(), pix->width());

    QPainter p(npix);
    p.translate(pix->height(), 0 );
    p.rotate(90);
    p.setPen(pen);
    p.setBrush(brush);
    p.drawPixmap(0, 0, *pix);;
    p.translate(-pix->height(), 0);
    p.end();
    pix = npix;
    repaint();
}