QT 自定义QGraphicsItem 缩放后旋转 图形出现漂移问题

时间：2024-03-14 21:10:36

实现自定义QGraphicsItem缩放和旋转时，遇到了这样一个问题：将item旋转一个角度，然后拖拽放大，再次进行旋转时图像会发生漂移。原本以为是放大后中心点位置没有改变，导致旋转时以原中心的旋转出现了偏移，但是重新设置旋转中心 setTransformOriginPoint(rect.center()); 并没有起作用，图像仍然出现漂移。通过查阅相关问题发现是item旋转后item坐标系与scene坐标系不再重叠出现的坐标换算问题。

帮助文件中提到：

  1. 对QGraphicsItem进行变换不影响原点坐标 pos()；
  2. 对QGraphicsItem进行变换不影响本地坐标系；
  3. 对QGraphicsItem进行变换顺序不同会导致最终结果不同；

可以看出QGraphicsItem旋转后，item的坐标系也跟着旋转。QGraphicsItem旋转后再缩放，坐标变换如下图所示：

当item放大后，pos() 在scene中的位置没有变，item的坐标系位置也没有变化。当再次旋转时，item进行重绘，重绘坐标原点仍然是原来的pos()坐标。重绘时先绘制图形，然后应用该图形的transform。而rect.center()的坐标已经不再是缩放时的center，所以会发生图形漂移。如下示意图，灰色方块为旋转前的图形，黑色方框为旋转后的图形，绿色方框为缩放后的图形，绿色方块为重绘时，放大后图形应绘制的位置，重绘后旋转时会以该方块的中心进行旋转，而旋转后与原来的位置出现偏差。

参考文章QGraphicsItem旋转后，坐标变化机制解析，计算在原坐标系中TransformOriginPoint的实际位置可以解决旋转漂移的问题。具体计算方法比较复杂，但是我感觉有更简单的处理方法可以解决这个问题。

解决思路：缩放后对pos()坐标进行更改，将新rect的中心点设置为新的pos(),这样当再次旋转触发重绘时，新rect的位置不会发生变化。此方法更简单，不用自己去计算新的旋转中心。

建议：自定义QGraphicsItem时一定要将pos()设置为rect的中心点，即rect 的中心坐标为(0,0)， 左topleft坐标为(-width/2, -height/2)

部分实现代码：

/**
 * 本示例采用的是给rect添加了调整控件，此代码是调整控件中的代码
 * from 为鼠标在scene上移动的起始位置
 * to 为鼠标移动的结束位置
 */
void RectSelector::sizeAdjusterMove(const QPointF &from, const QPointF &to)
{
    // 将坐标映射到item坐标系
    QPointF itemFrom = parentItem()->mapFromScene(from);
    QPointF itemTo = parentItem()->mapFromScene(to);
    QPointF moveOffset = itemTo - itemFrom;
    // 累计偏移量，图形缩放偏移小于1时不重绘
    sizeOffsetTotal += moveOffset;
    if(abs(sizeOffsetTotal.x()) < 1 && abs(sizeOffsetTotal.y()) < 1){
        return;
    }
    moveOffset = sizeOffsetTotal;

    AdjustPoint *point = (AdjustPoint *)sender();
    QRectF offset(0,0,0,0);
    // 判断是哪个控制点控制图形缩放，计算该控制点多图形的改变
    QPointF centerOffset(0,0);
    if (point->getId() == "topLeft") {
        offset.setTopLeft(moveOffset);
        centerOffset = moveOffset/2;
    } else if(point->getId() == "topMid"){
        offset.setTop(moveOffset.y());
        centerOffset.setY(moveOffset.y()/2);
    } else if(point->getId() == "topRight"){
        offset.setTopRight(moveOffset);
        centerOffset = moveOffset/2;
    } else if(point->getId() == "left"){
        offset.setLeft(moveOffset.x());
        centerOffset.setX(moveOffset.x()/2);
    } else if(point->getId() == "right"){
        offset.setRight(moveOffset.x());
        centerOffset.setX(moveOffset.x()/2);
    } else if(point->getId() == "bottomLeft"){
        offset.setBottomLeft(moveOffset);
        centerOffset = moveOffset/2;
    } else if(point->getId() == "bottomMid"){
        offset.setBottom(moveOffset.y());
        centerOffset.setY(moveOffset.y()/2);
    } else if(point->getId() == "bottomRight"){
        offset.setBottomRight(moveOffset);
        centerOffset = moveOffset/2;
    }
    // 更新选中框大小
    QRectF newRect = rect.adjusted(offset.left(), offset.top(), offset.right(), offset.bottom());
    if (newRect.width() <= 0 || newRect.height() <= 0){
        return;
    }
    refreshSelectRect(newRect);
    // 计算原点在scene上移动的距离
    QPointF src = parentItem()->mapToScene(0,0);
    QPointF dst = parentItem()->mapToScene(centerOffset);
    QPointF posOffset = dst - src;
    QPointF oldPos = parentItem()->pos();
    QPointF newPos = QPointF(oldPos.x() + posOffset.x(), oldPos.y() + posOffset.y());
    // 调整被控图形的pos坐标，可以保证在有旋转角度时图形位置不会跳动
    parentItem()->setPos(newPos);
    // 发出大小改变信号
    emit rectSizeChanged(offset);
    // 清空累计信息
    sizeOffsetTotal.setX(0);
    sizeOffsetTotal.setY(0);
}

void RectSelector::refreshSelectRect(const QRectF &newRect)
{
    prepareGeometryChange();
    rect = newRect;
    update();
    // 重新定位调整点
    setSizeAdjusterPos(rect);
    setCornerAdjusterPos();
    setRotateAdjusterPos(rect);
}

/**
 * 角度旋转，from，to与sizeAdjusterMove相同
 */
void RectSelector::rotateAdjusterMove(const QPointF &from, const QPointF &to)
{
    // 找到原点
    QPointF origin = parentItem()->pos();

    emit rectRotateChanged(QLineF(origin, to).angleTo(QLineF(origin, from)));
}

参考文章：
Qt中QTransform的translate和rotate实现过程
QGraphicsRectItem美观实现缩放，旋转，平移
QGraphicsItem鼠标拖动旋转（五）
QGraphicsItem旋转后，坐标变化机制解析
Qt:QGraphicsItem对象setPos（),setScale(),setRotation()操作后Item坐标和Scene坐标的变化

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