QT学习之 QwtPlot（数学绘图）

快来打我* 2022-08-17 14:19 489阅读 0赞

QT对于统计图像、函数图像等的绘制是没有相关组件的帮助的，只有利用手工绘制图片。

QwtPlot是用来绘制二维图像的widget，继承自QFrame 和 QwtPlotDict。不过严格的说来，它只是一个视图窗口，真正的绘制设备是它的中心部件QwtPlotCanvas类。  
在它的画板上可以无限制的显示绘画组件。绘画组件可以是曲线（QwtPlotCurve）、标记（QwtPlotMarker）、网格（QwtPlotGrid）、或者其它从QwtPlotItem继承的组件。

### QwtPlot拥有4个axes（轴线） ###

一个QwtPlot有四条坐标抽，每一个项都依附于X轴或者Y轴。每一个轴的刻度可以通过set (QwtScaleDiv)或者根据绘制的图元通过算法(QwtScaleEngine)单独配置。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">变量</th> 
   <th align="center">功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">yLeft</td> 
   <td align="center">Y axis left of the canvas.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">yRight</td> 
   <td align="center">Y axis right of the canvas.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">xBottom</td> 
   <td align="center">X axis below the canvas.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">xTop</td> 
   <td align="center">X axis above the canvas.</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 常用函数接口 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">接口</th> 
   <th align="center">功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">setAxisTitle</td> 
   <td align="center">设置轴标题</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">enableAxis</td> 
   <td align="center">主要是显示xTop，yRight坐标轴</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setAxisMaxMajor</td> 
   <td align="center">设置某个某个坐标轴扩大比例尺的最大间隔数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setAxisMaxMinor</td> 
   <td align="center">设置某个某个坐标轴缩小比例尺的最大间隔数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setAxisScale</td> 
   <td align="center">禁用自动缩放比例尺，为某个坐标轴指定一个修改的比例尺</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">insertLegend</td> 
   <td align="center">添加图例（标注）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 常用组件 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">组件</th> 
   <th align="center">功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotCurve</td> 
   <td align="center">曲线</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotMarker</td> 
   <td align="center">标记</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotGrid</td> 
   <td align="center">网格</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotHistogram</td> 
   <td align="center">直方图</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">other</td> 
   <td align="center">从QwtPlotItem继承的组件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotItem plot</td> 
   <td align="center">能显示的类，如果想要实现自己绘画图形，要继承此类实现rtti和draw接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotPanner</td> 
   <td align="center">平移器 （用鼠标左键平移）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotMagnifier</td> 
   <td align="center">放大器 （用鼠标滚轮缩放）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotCanvas</td> 
   <td align="center">画布</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtScaleMap</td> 
   <td align="center">比例图—可以提供一个逻辑区域到实际区域的坐标转换</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtScaleWidget</td> 
   <td align="center">比例窗口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtScaleDiv</td> 
   <td align="center">比例布局</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtLegent</td> 
   <td align="center">标注</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtPlotLayout</td> 
   <td align="center">布局管理器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">QwtScaleDraw</td> 
   <td align="center">自画坐标轴</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### QwtPlotCure简介 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">常见接口</th> 
   <th align="center">功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">setPen</td> 
   <td align="center">设置画笔</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setData</td> 
   <td align="center">设置曲线的数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setStyle</td> 
   <td align="center">设置曲线形式，点、直线、虚线等等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">setCurveAttribute</td> 
   <td align="center">设置曲线属性，一般设置Fitted</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">attch</td> 
   <td align="center">把曲线附加到QwlPlot上</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面看一个小例子，结果如下：  
![SouthEast][]

该实例绘制了两条sin曲线并自动刷新曲线显示，一个曲线是平缓曲线，另一条是硬拐点曲线，之后按动按键使两个曲线均向右平移，注意，同时移动多条曲线的情况下不要使用setData函数了，程序会错误退出，应该使用setSamples函数，具体参见代码

#ifndef MAINWINDOW_H
    #define MAINWINDOW_H
    
    #include <QMainWindow>
    #include <QDebug>
    #include <Qt/qmath.h>
    #include <QVector>
    #include <qwt_plot.h>
    #include <qwt_plot_curve.h>
    #include <qwt_plot_magnifier.h>
    #include <qwt_plot_panner.h>
    #include <qwt_legend.h>
    #include <qwt_point_data.h>
    namespace Ui {
        class MainWindow;
    }
    
    class MainWindow : public QMainWindow
    {
        Q_OBJECT
    
    public:
        explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
        ~MainWindow();
    
    private slots:
        void on_pushButton_clicked();
    
    private:
        Ui::MainWindow *ui;
        QwtPlotCurve curve;
        QwtPlotCurve curve_r;//硬折点曲线画布
        QVector<double> xs;
        QVector<double> ys;
    };
    
    #endif // MAINWINDOW_H

#include "mainwindow.h"
    #include "ui_mainwindow.h"
    #include <QHBoxLayout>
    #include <QtGui/QApplication>
    #include <Qt/qmath.h>
    #include <QVector>
    #include <qwt_plot.h>
    #include <qwt_plot_curve.h>
    #include <qwt_plot_magnifier.h>
    #include <qwt_plot_panner.h>
    #include <qwt_legend.h>
    #include <qwt_point_data.h>
    MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
        QMainWindow(parent),
        ui(new Ui::MainWindow)
    {
        ui->setupUi(this);
        ui->plot->resize(640,400);
        ui->plot->setAutoReplot(true);
        //设置坐标轴的名称
        ui->plot->setAxisTitle(QwtPlot::xBottom, "x->");
        ui->plot->setAxisTitle(QwtPlot::yLeft, "y->");
        //设置坐标轴的范围
    
        ui->plot->setAxisScale(QwtPlot::yLeft, -1.0, 1.0);
        //设置右边标注
        ui->plot->insertLegend(new QwtLegend(), QwtPlot::RightLegend);
    
        //使用滚轮放大/缩小
        (void) new QwtPlotMagnifier( ui->plot->canvas() );
    
        //使用鼠标左键平移
        (void) new QwtPlotPanner( ui->plot->canvas() );
    
        //计算曲线数据
    
        for (double x = 0; x < 2.0 * M_PI; x+=(M_PI / 10.0))
        {
            xs.append(x);
            ys.append(qSin(x));
        }
        //平滑曲线
        curve.attach(ui->plot);//把曲线附加到plot上
        curve.setSamples(xs,ys);
        curve.setStyle(QwtPlotCurve::Lines);//设置曲线上是点还是线，默认是线，所以此行可不加
        curve.setCurveAttribute(QwtPlotCurve::Fitted, true);//使曲线更光滑，不加这句曲线会很硬朗，有折点
        curve.setPen(QPen(Qt::blue));//设置画笔
    
        curve_r.attach(ui->plot);
        curve_r.setSamples(xs,ys);
        curve_r.setPen(QPen(Qt::green));
    
    
    }
    
    MainWindow::~MainWindow()
    {
        delete ui;
    }
    
    void MainWindow::on_pushButton_clicked()
    {
    
        for(int i=ys.count()-1;i>=1;i--)
        {
            ys[i]=ys.at(i-1);
        }
        ys[0]=0.5;
        curve.setSamples(xs,ys);
        curve_r.setSamples(xs,ys);
    }

散点图：

//头文件
    class CCruvePlot:publicQwtPlot
    {
    public:
        CCruvePlot();
        ~CCruvePlot(void);
    
    public:
        void drawPlotCruve();
    private:
        QwtPlotCurve *  curve;
        QVector<double> xData;
        QVector<double> yData;
    };
    
    
    //实现文件：
    #include "cruvePlot.h"
    const int LineNum=7;
    const int PointNum=7;
    CCruvePlot::CCruvePlot(){}
    CCruvePlot::~CCruvePlot(void){}
    
    void CCruvePlot::drawPlotCruve()
    {
        //QMessageBox::information(this,"Running！","Running matlab Function.....");
        setTitle("A Simple QwtPlot Demonstration");//设置标题
        insertLegend(new QwtLegend(), QwtPlot::RightLegend);//设置标线的栏
        setAxisTitle(xBottom, "x -->");
        setAxisScale(xBottom, 0.0, 10.0);
        setAxisTitle(yLeft, "y -->");
        setAxisScale(yLeft, 0, 10.0);
    
        QwtPlotCurve *curve = new QwtPlotCurve("lineFirst");//实例化一条曲线
        curve->attach(this);
        double *x=new double[PointNum];
        double *y=new double[PointNum];
        for(int i=0;i<PointNum;i++) {
          x[i]=i;
          y[i]=i+3;
         }
    
         curve->setSamples (x,y,PointNum);//传画曲线的数据
         curve->setPen(QPen(Qt::red));
         QwtPlotCurve *curve2 = new QwtPlotCurve("lineSecond");//实例化另一条线
         curve2->attach(this);
         double *x2=new double[PointNum];
         double *y2=new double[PointNum];
         for(int i=0;i<PointNum;i++){
          x2[i]=i*3;
          y2[i]=i+3;
         }
    
         curve2->setSamples (x2,y2,PointNum);
         curve2->setPen(QPen(Qt::blue));
        return;
    
    }

[SouthEast]: /images/20220731/553e29e2658b4461aabf506a5f288ad2.png