QCustomPlot入门
QCustomPlot 是一个基于 Qt 的 C++ 绘图库,专注于高效、美观的 2D 数据可视化。进入QCustomPlot下载页,下载最新的完整包(包含:源码、文档、示例)。
一、核心架构设计
1. 分层架构模型
层级 | 主要组件 | 职责说明 |
---|---|---|
用户接口层 | QCustomPlot 类 | 提供顶层API,管理所有子组件 |
逻辑控制层 | 坐标轴系统、图例管理器、布局系统 | 处理业务逻辑和交互控制 |
数据管理层 | QCPDataContainer 及其派生类 | 高效存储和检索绘图数据 |
渲染绘制层 | QCPPainter、OpenGL后端 | 执行实际绘图操作 |
交互处理层 | 鼠标/键盘事件处理器、选择系统 | 处理用户交互行为 |
2. 模块依赖关系
3.完整渲染流程
二、核心类介绍
1.核心类关系图
2.核心类方法详解
1). QCustomPlot(主控件)
关系:
-
包含多个
QCPLayer
(图层) -
管理
QCPLayoutElement
(布局元素) -
持有
QCPAbstractPlottable
(可绘图对象)
关键方法:
// 图形管理
QCPGraph* addGraph(QCPAxis* keyAxis, QCPAxis* valueAxis);
void removePlottable(QCPAbstractPlottable* plottable);// 坐标轴访问
QCPAxis* xAxis, *yAxis; // 主坐标轴
QCPAxis* axis(QCPAxis::AxisType type);// 重绘控制
void replot(QCustomPlot::RefreshPriority priority = rpRefreshHint);
2). QCPAbstractPlottable(绘图基类)
子类:折线图(QCPGraph)、曲线图(QCPCurve)、柱状图(QCPBars)、QCPStatiBox(盒子图)、QCPColorMap(色谱图)、QCPFinancial(金融图)。
核心方法:
// 数据绑定
virtual void setData(QSharedPointer<QCPDataContainer> data);// 视觉样式
void setPen(const QPen& pen);
void setBrush(const QBrush& brush);// 坐标轴关联
void setKeyAxis(QCPAxis* axis);
void setValueAxis(QCPAxis* axis);
3). QCPGraph(曲线图)
扩展方法:
// 线型设置
void setLineStyle(QCPGraph::LineStyle ls); // lsLine, lsStepLeft, lsNone等// 散点样式
void setScatterStyle(const QCPScatterStyle& style);// 数据填充
void addData(const QVector<double>& keys, const QVector<double>& values);
void data()->removeBefore(double key); // 删除指定范围前的数据
4). QCPAxis(坐标轴)
关联类:
-
QCPGrid
(网格) -
QCPAxisTicker
(刻度生成器)
关键方法:
// 范围控制
void setRange(double lower, double upper);
void setRange(const QCPRange& range);// 刻度配置
void setTicker(QSharedPointer<QCPAxisTicker> ticker); // 时间/对数/文本刻度
void setTickLabels(bool show);// 标签设置
void setLabel(const QString& text);
void setLabelFont(const QFont& font);
5). QCPLayoutElement(布局元素)
子类:
-
QCPAxisRect
(坐标轴矩形) -
QCPLayoutGrid
(网格布局) -
QCPLegend
(图例)
核心方法:
// 尺寸控制
void setMinimumSize(const QSize& size);
void setMaximumSize(const QSize& size);// 边距设置
void setMargins(const QMargins& margins);
6. QCPAbstractItem(自定义图元)
子类示例:
-
QCPItemText
(文本标签) -
QCPItemLine
(参考线) -
QCPItemRect
(矩形框)
通用方法:
// 位置锚点
QCPItemPosition* position(const QString& name); // 例如 "start", "end"// 样式设置
void setPen(const QPen& pen);
void setBrush(const QBrush& brush);
7.QCPLayer图层
管理图层元素(QCPLayerable),所有可显示的对象都是继承自图层元素。
三、QCustomPlot 基础入门
1. 安装与配置
源码集成
-
下载最新版 QCustomPlot 官网
-
将
qcustomplot.h
和qcustomplot.cpp
添加到项目 -
在
.pro
文件中添加:QT += printsupport widgets SOURCES += qcustomplot.cpp HEADERS += qcustomplot.h
2. 基本绘图流程
1)初始化
QCustomPlot *customPlot = new QCustomPlot(parent);
customPlot->setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom);
2)数据图形绘制
添加图形对象并绑定数据:
customPlot->addGraph();
QVector<double> xData = {1,2,3}, yData = {10,20,15};
customPlot->graph(0)->setData(xData, yData); // 数据绑定
4)坐标轴配置
设置坐标轴范围和标签:
customPlot->xAxis->setLabel("时间(秒)");
customPlot->yAxis->setLabel("温度(℃)");
customPlot->xAxis->setRange(0, 5);
customPlot->yAxis->setRange(0, 30); // 动态范围
4)渲染与更新
调用 replot()
重绘图形:
customPlot->replot(); // 强制刷新画布
完整示例代码
#include "qcustomplot.h"// 在窗口构造函数中
QCustomPlot *customPlot = new QCustomPlot(this);
setCentralWidget(customPlot);// 添加数据
QVector<double> x(101), y(101);
for (int i=0; i<101; ++i) {x[i] = i/50.0 - 1; // -1 到 1y[i] = x[i]*x[i]; // 抛物线
}// 创建图形
customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);// 设置坐标轴标签
customPlot->xAxis->setLabel("x");
customPlot->yAxis->setLabel("y");// 自动缩放
customPlot->rescaleAxes();// 重绘
customPlot->replot();
四、核心功能详解
1. 多种图形类型
折线图
customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);
customPlot->graph(0)->setPen(QPen(Qt::blue));
散点图
customPlot->addGraph();
customPlot->graph(0)->setData(x, y);
customPlot->graph(0)->setScatterStyle(QCPScatterStyle::ssCircle);
customPlot->graph(0)->setLineStyle(QCPGraph::lsNone);
柱状图
QCPBars *bars = new QCPBars(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
bars->setData(x, y);
bars->setWidth(0.2); // 柱宽
热力图
QCPColorMap *colorMap = new QCPColorMap(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
colorMap->data