开源五线谱打谱软件MuseScore代码分析之三：MuseScore的排版与绘制

 

MuseScore数据更新后，执行2个步骤，1：排版，2：绘制，把谱子重新画在屏幕上。

都有哪些操作会导致数据的更新？不仅包括鼠标，midi录制等编辑动作，打开一个新文件，界面下方的快速浏览条，打印也需要同样的排版绘图操作。打印预览就是在一块小些的空间内绘制和谱子完全一样的东西，所以使用相同的图形引擎，打印和打印预览的区别仅在输出设备上，这在Qt里已经提供了和硬件无关的接口，实现很方便。

排版：

Score::doLayout() 函数里是排版的动作，它包含如下步骤：

- 判断一种特殊情况：如果 _staves 为空，则建立一个空白页面，画这个空白页。

- 执行 3 个排版阶 段：

 1、算 notehead，lines，accidentals

 2、算 beams，确定 stem 方向（针对那些stem未指定的）

 3、算 notehead 水平方向的位置。

- 为 measure 分配 system 和 page，前面阶段完成后，小节所需要的空间可以确定，system 指页排版方式中一行包含的东西，page指一个页面中包含的东西，他们2个算是临时数据。

- 定位全局元素，如hairpin，tie，slur，beam，这些会跨小节的元素没有放在measure中，而是放在 Score 中，比如 Beam 放在 _beams 里，另外几个放在 _gel 里。

- 最后移除多余的 page 和 system，有时编辑操作后小节需要的空间会变小，这样就不需要那么多“页面”或“行”来显示。

绘制：

排版结束后进行绘制。每个Score都放在父容器ScoreView里，ScoreView 就是MDI程序中的一个文档窗口，系统绘制要求，或Qt的update()，updateAll()等都可以导致ScoreView::paintEvent(QPaintEvent* ev)被调用。

在ScoreView::paintEvent(QPaintEvent* ev)里得到更新区域QRegion，它由一组QRect组成，对每一个QRect，得到一个对应的元素列表，然后绘制每一个元素Element。

这里有一个关键的数据结构BspTree，用于快速的从屏幕坐标查找到Element。BspTree全名叫二叉空间分割树，是游戏开发中常用的数据结构。一棵层高为 n 的bsptree树可以容纳2^n个节点，其中只有叶子节点放的是真正的元素(Element)，所以能容纳2^(n-1)个元素（Element）。所有父节点都做辅助作用，父节点对应一块所有子元素组成的区域，在查找时，判断point或rect是否在父节点的区域内，如果在，则到子树里去找，这样查找一个元素需要的平均时间为 n 次比较。该树在排版时建立，后面只要数据没变，树就固定，因此大大加快了元素定位的速度，是MuseScore程序运行飞快的主要功臣。

关于bsptree，可以到这里玩一下：

http://www.symbolcraft.com/graphics/bsp/index.php

看概念看的头晕，玩了这个才明白点了。mscore的空间分割没这么复杂，就是横一刀竖一刀的切成了一堆方块。

MuseScore的大量操作依赖bsptree的定位能力，鼠标操作，包括select，drag & drop等大量编辑操作，都是已知屏幕坐标位置，查找对应Element，再执行 Element 的相关函数。

MuseScore数据更新后，执行2个步骤，1：排版，2：绘制，把谱子重新画在屏幕上。

都有哪些操作会导致数据的更新？不仅包括鼠标，midi录制等编辑动作，打开一个新文件，界面下方的快速浏览条，打印也需要同样的排版绘图操作。打印预览就是在一块小些的空间内绘制和谱子完全一样的东西，所以使用相同的图形引擎，打印和打印预览的区别仅在输出设备上，这在Qt里已经提供了和硬件无关的接口，实现很方便。

• 排版

Score::doLayout() 函数里是排版的动作，它包含如下步骤：
- 判断一种特殊情况：如果 _staves 为空，则建立一个空白页面，画这个空白页。
- 执行 3 个排版阶段： 
　　1、算 notehead，lines，accidentals
 　　2、算 beams，确定 stem 方向（针对那些stem未指定的）
 　　3、算 notehead 水平方向的位置。
- 为 measure 分配 system 和 page，前面阶段完成后，小节所需要的空间可以确定，system 指页排版方式中一行包含的东西，page指一个页面中包含的东西，他们2个算是临时数据。
- 定位全局元素，如hairpin，tie，slur，beam，这些会跨小节的元素没有放在measure中，而是放在 Score 中，比如 Beam 放在 _beams 里，另外几个放在 _gel 里。
- 最后移除多余的 page 和 system，有时编辑操作后小节需要的空间会变小，这样就不需要那么多“页面”或“行”来显示。

• 绘制

排版结束后进行绘制。每个Score都放在父容器ScoreView里，ScoreView 就是MDI程序中的一个文档窗口，系统绘制要求，或Qt的update()，updateAll()等都可以导致ScoreView::paintEvent(QPaintEvent* ev)被调用。在ScoreView::paintEvent(QPaintEvent* ev)里得到更新区域QRegion，它由一组QRect组成，对每一个QRect，得到一个对应的元素列表，然后绘制每一个元素Element。

这里有一个关键的数据结构BspTree，用于快速的从屏幕坐标查找到Element。
BspTree全名叫二叉空间分割树，是游戏开发中常用的数据结构。一棵层高为 n 的bsptree树可以容纳2^n个节点，其中只有叶子节点放的是真正的元素(Element)，所以能容纳2^(n-1)个元素（Element）。所有父节点都做辅助作用，父节点对应一块所有子元素组成的区域，在查找时，判断point或rect是否在父节点的区域内，如果在，则到子树里去找，这样查找一个元素需要的平均时间为 n 次比较。该树在排版时建立，后面只要数据没变，树就固定，因此大大加快了元素定位的速度，是MuseScore程序运行飞快的主要功臣。关于bsptree，可以到这里玩一下：http://www.symbolcraft.com/graphics/bsp/index.php
看概念看的头晕，玩了这个才明白点了。mscore的空间分割没这么复杂，就是横一刀竖一刀的切成了一堆方块。MuseScore的大量操作依赖bsptree的定位能力，鼠标操作，包括select，drag & drop等大量编辑操作，都是已知屏幕坐标位置，查找对应Element，再执行 Element 的相关函数。