QCustomplot使用分享(九) 繪製圖表-多功能游標

来源:https://www.cnblogs.com/swarmbees/archive/2019/10/26/11745738.html
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目錄

原文鏈接：QCustomplot使用分享(九) 繪製圖表-多功能游標

一、概述

上一篇文章QCustomplot使用分享(八) 層(完結)講述了第一篇QCustomPlot控制項的使用，主要是展示了多維度折線圖，並且有一個簡單的游標展示效果。本篇文章是在上一篇文章的基礎上進行的功能加強，主要是針對游標進行優化，提供更加豐富的游標功能。

二、效果圖

如下圖所示，是我做的一個測試效果圖，途中包括一個簡單的折線圖和一系列游標，折線圖的顯示模式有十幾種效果，具體可以看QCustomplot使用分享(一) 能做什麼事這篇文章里的截圖，這裡我就不在貼出。

這個效果圖主要展示了游標的使用，其他相關功能可以參考之前寫的文章，本篇文章最後也會通過相關文章小節提供，感興趣的同學可以去文末查找。

演示demo中的數據是讀取於cvs文件，如果大家自己想從其他渠道獲取數據也可以，這個繪圖控制項已經添加了足夠的介面可供調用。

繪圖控制項提供的游標功能如下，比如：

  1. 多種類游標，單游標，雙游標
  2. 游標顯示、隱藏，支持移動
  3. 雙游標鎖定移動，非鎖定移動
  4. 獲取游標區間值
  5. 設置游標顏色
  6. 獲取游標區間數據

下麵的文章中我會分析下主要的介面和核心功能實現

圖中的展示效果測試代碼如下，代碼中的關鍵節點就2個

  1. 構造ESCvsDBOperater類，並載入cvs文件
  2. 通過Set介面設置數據，並設置折線圖類型
ESCsvDBOperater * csvDBOperater = new ESCsvDBOperater(nullptr);
csvDBOperater->loadCSVFile(qApp->applicationDirPath() + "\\temp\\test31.csv");
QStringList names = csvDBOperater->getCSVNames();
auto callback = [this, names](const QString & name, const QVector<double> & data){
    int index = names.indexOf(name);
    if (index != -1)
    {
        if (index == 0)
        {
            ui->widget->SetGraphKey(data);
        }
        else
        {
            int l = name.indexOf("(");
            int r = name.indexOf(")");
            if (l != -1 && r != -1)
            {
                ui->widget->SetGraphValue(index - 1, name.left(l), /*name.mid(l + 1, r - l - 1)*/"", data);
                ui->widget->SetGraphScatterStyle(index - 1, 4);
            }
            else
            {
                ui->widget->SetGraphValue(index - 1, name, "", data);
            }
        }
    }

當然QCP不僅僅能顯示折線圖，他還可以顯示各種各樣的效果圖，感興趣的到QCustomplot使用分享(一) 能做什麼事文章中觀看

三、源碼講解

1、源碼結構

如圖所示，是工程的頭文件截圖，圖中的文件數量比較多，但是對外我們使用的可能只是一個ESMPMultiPlot類，這個類中提供了很多介面，足夠我們使用，當然瞭如果有特殊需求的話，可以進行提供定製

2、頭文件

如下是頭文件中的介面，我只是把相關的Public介面列出來了，而這些介面也正好是我們平時使用比較多的介面，看介面名稱應該都知道介面是乾什麼的，因此不再細說

void ClearCache();//清空上一個csv繪圖數據
void SetGraphCount(int);//設置折線圖個數
void SetGraphKey(const QVector<double> &);//設置x軸數據
void SetGraphKeyRange(double, double);//設置x軸範圍，即時間範圍
void SetGraphScatterStyle(int, int);//設置折線圖樣式

void SetGraphValue(int, const QString &, const QString &
    , const QVector<double> &);//設置折線圖數據
void AppendGraphValue(int, double, double);//追加折線圖數據
void AppendGraphValue(int, const QVector<double> &, const QVector<double> &);//追加折線圖數據

QVector<double> GetGraphValues(int, int);//獲取折線圖 游標區間值 參數1：折線下標 參數2：游標order

QString GetGraphName(int) const;
void SetGraphColor(int, const QColor &);//設置折線圖顏色
QColor GetGraphColor(int);//獲取折線圖顏色

void SetSingleCursor(bool single);//啟動單游標
bool IsSingleCursor(int index) const;//測試游標是否是單游標
void ShowCursor(bool visible = true);//設置游標是否顯示
void AppendCursor(const QColor & color);//新增游標
void LockedCursor(int, bool);//鎖定指定游標 參數2表示是否鎖定
int CursorCount() const;
bool CursorVisible() const;//游標是否顯示
void SetCursorColor(int index, const QColor &);//設置游標顏色 第二個參數指示哪個游標
double GetCursorKey(bool);//獲取游標對象x軸值  true表示左游標  false表示右游標
double GetCursorKey(int index, bool);//獲取游標對象x軸值  true表示左游標  false表示右游標

void ResizeKeyRange(bool, int index = 0);//設置x軸縮放  true時按游標縮放  false時恢復預設狀態
void ResizeValueRange();//y軸自適應

void ConfigureGraph();//設置
void ConfigureGraphAmplitude(int);//雙擊右側單位時觸發
void SavePng(const QString & = "");//保存圖片 1、分析時 自動執行並傳入路徑  2、點擊保存圖形按鈕時 傳空路徑

3、添加游標

如下是模擬添加游標的代碼，通過一個變數i來模擬不同情況，添加不同類型的游標，當前支持添加可移動單游標、可移動雙游標、可鎖定拖動雙游標

  1. 單游標：單挑線，可以用滑鼠進行拖拽
  2. 可移動雙游標：兩條線，分別移動，左邊游標永遠不會大於右邊游標
  3. 可鎖定拖動雙游標：兩條線，鎖定移動，也就是說不管移動那條線，另一條線會同步移動，並一直在視窗內
void ESMultiPlot::on_pushButton_add_cursor_clicked()
{
    graphColor.append(Qt::red);
    graphColor.append(Qt::green);
    graphColor.append(Qt::blue);
    graphColor.append(Qt::gray);
    graphColor.append(Qt::cyan);
    graphColor.append(Qt::yellow);
    graphColor.append(Qt::magenta);

    static int i = 1;

    if (i % 3 == 0)
    {
        ui->widget->SetSingleCursor(true);
        ui->widget->AppendCursor(graphColor[rand() % 6 + 1]);
    }
    else if (i % 3 == 1)
    {
        ui->widget->SetSingleCursor(false);
        ui->widget->AppendCursor(graphColor[rand() % 6 + 1]);
        ui->widget->LockedCursor(i, false);
    }
    else
    {
        ui->widget->SetSingleCursor(false);
        ui->widget->AppendCursor(graphColor[rand() % 6 + 1]);
        ui->widget->LockedCursor(i, true);
    }
    ++i;
}

如上代碼所示，SetSingleCursor設置為true時，表示接下來要添加的游標是單游標；LockedCursor可以鎖定指定雙游標，對單游標不生效。

4、監測移動

多游標模式下移動游標比一組游標複雜一些，我們需要迴圈監測所有的游標，並獲取一個可移動游標。

這裡獲取移動游標的邏輯為距離滑鼠按下的位置在5個像素以內的游標，並且優先響應先構造的游標，如果左右游標同時滿足的話優先響應右游標

void ESMPMultiPlot::mousePressEvent(QMouseEvent * event)
{
    if (m_bCursor)
    {
        m_bDrag = true;
        for (int i = 0; i < m_pCursors.size(); ++i)
        {
            QCPItemStraightLine * leftCursor = m_pCursors.at(i).leftCursor;
            bool ispressed = false;
            double distance = leftCursor->selectTest(event->pos(), false);
            if (distance <= 5 && axisRect()->rect().contains(event->pos()))
            {
                m_bDragType = 1;
                m_bLeftCursor = true;
                ispressed = true;
                m_bLock = m_pCursors.at(i).lock;
                m_bSingleCursor = m_pCursors.at(i).single;
                m_bOrder = i;
            }

            QCPItemStraightLine * rightCursor = m_pCursors.at(i).rightCursor;
            distance = rightCursor->selectTest(event->pos(), false);
            if (distance <= 5 && axisRect()->rect().contains(event->pos()))
            {
                m_bDragType = 1;
                m_bLeftCursor = false;
                ispressed = true;
                m_bLock = m_pCursors.at(i).lock;
                m_bSingleCursor = m_pCursors.at(i).single;
                m_bOrder = i;
            }
            if (ispressed)
            {
                break;
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < m_vecNames.size(); ++i)
    {
        double distance = m_vecNames[i]->selectTest(event->pos(), false);
        //QPointF posF = m_vecNames[i]->position->pixelPosition;
        if (distance <= 13 && m_vecNames[i]->visible())
        {
            m_bDragType = 2;
            m_iDragIndex = i;
            break;
        }
    }

    __super::mousePressEvent(event);
}

5、移動游標

QCustomplot使用分享(八) 層(完結)文章講述的是一組游標移動，移動游標時需要考慮的點比較少，分別是：

  1. 游標時不能移出界面
  2. 左游標必須小於右游標

本篇文章的多組游標移動相對來說考慮的點就需要更多一些，分別是：

游標預設值游標組(一個游標、或者兩個游標)；左右游標是針對兩個游標而言

基礎規則

  1. 游標不能移出界面

單游標

  1. 左側為雙游標時，與左側右游標比，反之與左游標比
  2. 右側直接與左游標比

雙游標非鎖定-移動左側游標

  1. 左側為雙游標時，與左側右游標比，反之與左游標比
  2. 右側直接與右游標比

雙游標非鎖定-移動右側游標

  1. 右側直接與右側游標左游標比
  2. 左側直接與左游標比

雙游標鎖定

  1. 右移時，直接用右游標與右側游標的左游標比
  2. 左移時，直接用左游標與左側游標的右游標比

如下代碼所示，是移動游標的核心代碼，主要的移動情況，上邊已經說了，下邊移動邏輯就不在細說，感興趣的同學可以自己查看，需要提供定製的可以加我QQ。

void ESMPMultiPlot::mouseMoveEvent(QMouseEvent * event)
{
if (m_bDragType == 1 && m_bDrag)
    {
        double pixelx = event->pos().x();
        QCPRange keyRange = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->range();
        double min = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(keyRange.lower);
        double max = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(keyRange.upper);

        if (min + 1 > pixelx)
        {
            pixelx = min + 1;
        }
        else if (max - 1 < pixelx)
        {
            pixelx = max - 1;
        }

        //按住左游標移動
        double move_distance = 0;
        double rcursor = m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point1->key();
        double rcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(rcursor);

        double lcursor = m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point1->key();
        double lcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(lcursor);

        if (m_bLeftCursor)
        {
            //修正左邊
            if (m_bOrder != 0)
            {
                double rcursor;
                if (m_pCursors[m_bOrder - 1].rightCursor->visible())
                {
                    rcursor = m_pCursors[m_bOrder - 1].rightCursor->point1->key();
                }
                else//左側是單游標
                {
                    rcursor = m_pCursors[m_bOrder - 1].leftCursor->point1->key();
                }
                double rcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(rcursor);

                if (pixelx <= rcursorx + 4)
                {
                    pixelx = rcursorx + 4;
                }
                move_distance = rcursorx - pixelx;//可向左移動距離（向左為負）
            }
            else
            {
                if (pixelx <= min + 2)
                {
                    pixelx = min + 2;
                }
                move_distance = min - pixelx;//可向左移動距離（向左為負）
            }

            //修正右邊
            if (m_bLock)//鎖定移動
            {
                move_distance = pixelx - lcursorx;//往右準備移動的距離

                if (m_bOrder == m_pCursors.size() - 1)
                {
                    if (rcursorx + move_distance > max - 2)
                    {
                        move_distance = max - 2 - rcursorx;//往右真正可移動距離
                    }
                }
                else
                {
                    double nlcursor = m_pCursors[m_bOrder + 1].leftCursor->point1->key();
                    double nlcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(nlcursor);
                    if (rcursorx + move_distance > nlcursorx - 4)
                    {
                        move_distance = nlcursorx - 4 - rcursorx;//往右真正可移動距離
                    }
                }
            }
            else
            {
                if (m_bSingleCursor)
                {
                    move_distance = pixelx - lcursorx;//往右準備移動的距離

                    if (m_bOrder == m_pCursors.size() - 1)
                    {
                        if (lcursorx + move_distance > max - 2)
                        {
                            move_distance = max - 2 - lcursorx;//往右真正可移動距離
                        }
                    }
                    else
                    {
                        double nlcursor = m_pCursors[m_bOrder + 1].leftCursor->point1->key();
                        double nlcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(nlcursor);
                        if (lcursorx + move_distance > nlcursorx - 4)
                        {
                            move_distance = nlcursorx - 4 - lcursorx;//往右真正可移動距離
                        }
                    }
                }
                else
                {
                    if (pixelx >= rcursorx - 4)
                    {
                        pixelx = rcursorx - 4;
                    }
                    move_distance = pixelx - lcursorx;//可向右移動距離（向右為正）
                }
            }
        }
        else//按住右游標移動
        {
            //修正右邊
            if (m_bOrder != m_pCursors.size() - 1)
            {
                double lcursor = m_pCursors[m_bOrder + 1].leftCursor->point1->key();
                double lcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(lcursor);

                if (pixelx >= lcursorx - 4)
                {
                    pixelx = lcursorx - 4;
                }
                move_distance = pixelx - lcursorx;//可向右移動距離
            }
            else
            {
                if (pixelx >= max - 2)
                {
                    pixelx = max - 2;
                }
                move_distance = pixelx - lcursorx;//可向右移動距離
            }

            //修正左邊
            if (m_bLock)//鎖定移動
            {
                move_distance = pixelx - rcursorx;//往左準備移動的距離
                if (m_bOrder == 0)
                {
                    if (lcursorx + move_distance <= min + 2)
                    {
                        move_distance = min + 2 - lcursorx;//往左真正可移動距離
                    }
                }
                else
                {
                    double nlcursor = m_pCursors[m_bOrder - 1].rightCursor->point1->key();
                    double nlcursorx = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->coordToPixel(nlcursor);
                    if (lcursorx + move_distance <= nlcursorx + 4)
                    {
                        move_distance = nlcursorx + 4 - lcursorx;//往右真正可移動距離
                    }
                }
            }
            else
            {
                if (pixelx <= lcursorx + 4)
                {
                    pixelx = lcursorx + 4;
                }
                move_distance = pixelx - rcursorx;//可向左移動距離（向左為負）
            }
        }

        double key;
        if (m_bLeftCursor)
        {
            key = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->pixelToCoord(lcursorx + move_distance);
            m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point1->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point1->value());
            m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point2->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point2->value());
        }
        else
        {
            key = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->pixelToCoord(rcursorx + move_distance);
            m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point1->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point1->value());
            m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point2->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point2->value());
        }

        if (m_bLock)
        {
            if (m_bLeftCursor)
            {
                key = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->pixelToCoord(rcursorx + move_distance);
                m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point1->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point1->value());
                m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point2->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].rightCursor->point2->value());
            }
            else
            {
                key = axisRect()->axis(QCPAxis::atBottom)->pixelToCoord(lcursorx + move_distance);
                m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point1->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point1->value());
                m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point2->setCoords(key, m_pCursors[m_bOrder].leftCursor->point2->value());
            }
        }

        event->accept();
        replot();

        emit CursorChanged(m_bLeftCursor);
        return;
    }
    else if (m_bDragType == 2)
    {
        double pixely = event->pos().y();
        QCPRange keyRange = axisRect()->axis(QCPAxis::atLeft)->range();
        double max = axisRect()->axis(QCPAxis::atLeft)->coordToPixel(keyRange.lower);
        double min = axisRect()->axis(QCPAxis::atLeft)->coordToPixel(keyRange.upper);
        if (min > pixely)
        {
            pixely = min;
        }
        else if (max < pixely)
        {
            pixely = max;
        }

        m_vecNames[m_iDragIndex]->position->setType(QCPItemPosition::ptPlotCoords);
        double coordy1 = axisRect()->axis(QCPAxis::atLeft)->pixelToCoord(pixely);
        double coordx = m_vecNames[m_iDragIndex]->position->coords().rx();
        double coordy = m_vecNames[m_iDragIndex]->position->coords().ry();
        m_vecNames[m_iDragIndex]->position->setCoords(coordx, coordy1);

        m_vecUnits[m_iDragIndex]->position->setType(QCPItemPosition::ptPlotCoords);
        m_vecUnits[m_iDragIndex]->position->setCoords(m_vecUnits[m_iDragIndex]->position->coords().rx(), coordy1);
        
        (*m_graphConfigure)[m_iDragIndex].position += (coordy1 - coordy);

        RefrushGraph(m_iDragIndex);

        event->accept();
        replot();
        return;
    }

    __super::mouseMoveEvent(event);
}

在ESMPPlot類中，m_mapLeftCursor和m_mapRightCursor分別是左右游標，為什麼這裡取了一個map呢？答案是：當時設計的時候是支持多個垂直擺放的游標可以進行游標同步，如果炒股的同學可能就會知道，k線和指標之間可能會有一個數值方便的線，不管在哪個繪圖區進行移動，另一個圖表裡的線也會跟著移動

不瞭解這個的同學也不要緊，我們這個控制項預設的就是一個表，因此這個map里也就只存了一個指，因此可以不關心這個問題

在ESMPMultiPlot類中，我們模擬了ESMPPlot的功能，這個時候呢？我們的坐標軸矩形只有一個了，x軸都是一樣的，表示時間，對於不同曲線的y軸我們進行了平移，以達到不同的顯示位置

這裡邊有一個很重的技巧，那就是我們對y軸數據進行了一次單位換算，讓他顯示的時候可以更好顯示在我們制定的區域內，可能像下麵這樣

/*
    y1p=(y1-Yzero1)/Ygrid1+Xaxis1;%核心轉換公式，將原始坐標值y1轉換為新坐標值y1p
    y1;%原始數值
    Yzero1;%零點幅值，決定曲線1零點位置的變數
    Ygrid1;%單格幅值，決定曲線1每個單元格大小的量
    Xaxis1;%顯示位置，決定曲線1在畫圖板中顯示位置的變數
*/

當然了，我們轉換後的坐標只是為了顯示方便而已，如果我們根據UI獲取原始值，我們還需要使用一個逆向公式進行轉換回去。

6、其他函數

還有一些其他的方法，比如保存圖表、獲取圖表坐標、設置圖表顏色等這裡就不細講了，文章篇幅所限，不能一一的都貼出來，有需要的伙伴可以聯繫我，提供功能定製。

四、測試方式

1、測試工程

控制項我們將的差不多了，這裡把測試的代碼放出來，大家參考下，首先測試工程截圖如下所示，我們的測試代碼，大多數都是寫在了main函數中。






2、測試文件

這裡簡單說名下，我們的這個文件用途，第一列Time是代表了x軸的時間，而第二列開始的數據都是我們的折線圖，一列數據代表一條折線圖，並且列的名稱就是我們折線圖左側的名稱；列名稱括弧里的單位就是折線圖右側的單位。






3、測試代碼

限於篇幅，這裡我還是把無關的代碼刪減了很多，需要完整的源碼的可以聯繫我。

void ESMPMultiPlot::LoadData()
{
    ESCsvDBOperater * csvDBOperater = new ESCsvDBOperater(nullptr);
    csvDBOperater->loadCSVFile(qApp->applicationDirPath() + "\\temp\\test31.csv");
    QStringList names = csvDBOperater->getCSVNames();

    auto callback = [this, names](const QString & name, const QVector<double> & data){
        添加圖表數據
    };

    ui->widget->SetGraphCount(names.size() - 1);
    for (int i = 0; i < names.size(); ++i)
    {
        csvDBOperater->receiveData(names[i], callback);
    }

    double start = csvDBOperater->getStartTime();
    double end = csvDBOperater->getEndTime();

    csvDBOperater->receiveData(names[2], 10.201, 10.412, callback);
    QVector<double> tiems = csvDBOperater->getRangeTimeDatas(10.201, 10.412);

    ui->widget->SetGraphKeyRange(start, end);
}

五、相關文章

  1. QCustomplot使用分享(一) 能做什麼事
  2. QCustomplot使用分享(二) 源碼解讀
  3. QCustomplot使用分享(三) 圖
  4. QCustomplot使用分享(四) QCPAbstractItem
  5. QCustomplot使用分享(五) 佈局
  6. QCustomplot使用分享(六) 坐標軸和網格線
  7. QCustomplot使用分享(七) 層(完結)
  8. QCustomplot使用分享(八) 層(完結)

六、總結

QCustomPlot是一個非常強大的繪圖類，並且效率很高，對效率要求較高的程式都可以使用。

本篇文章是繼前7篇講解QCP後的第二篇使用案例，後續還會陸續提供更多複雜的功能。

這個控制項已經被我封裝成一個dll，如果有需要的小伙伴可以加我咨詢

七、關於美化

因為我這裡的程式都是測試程式，因此都是使用的原生效果，如果有需要美化的同學，或者客戶，我也可以提供定製美化功能，歡迎咨詢。

如果您覺得文章不錯，不妨給個打賞，寫作不易，感謝各位的支持。您的支持是我最大的動力，謝謝！！！



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