QGraphicsItem鼠标旋转控制研究

在QT场景视图中2D图形项Item的基类为QGraphicsItem，如果我们需要自定义Item则可以从其派生，然后重写boundingRect以及paint虚函数实现图形项的外边界定义以及内容绘制工作。如果需要将Qt基本的Widget组件加入到场景中，该框架为我们提供了QGraphicsWidget(QGraphicsProxyWidget)类，如果需要图形项具有信号槽的功能，该框架又提供了QGraphicsObject类，方便我们根据需要选择相关的类。

QgraphicsItem类提供了简单方便的setRotation方法传入旋转角度（-360，360）来直接控制图形项绕Z轴（垂直于屏幕的轴）的顺时针以及逆时针旋转，也可以通过更加综合性的QTransform类来实现。旋转的中心点则可以通过setTransformOriginPoint()方法来设定，默认是(0,0)坐标原点。

需要明白的是，对图形项的旋转实质上是对项坐标系的旋转，图形绘制的坐标相对于项坐标是不变的。

调用setRotation方法固然方便，但需要手动指定旋转的角度值，而实际的情况中，我们常常需要通过鼠标选中并移动来实现旋转，这就需要通过鼠标移动来不断计算正确的旋转角度值，这是重点，也是难点。   

思路：

1) 确定旋转中心坐标：centerPoint（O）

2) 在mousePressEvent事件响应中获取按下时旋转控制点坐标：pressPoint（A）

3) 在mouseMoveEvent事件响应中获取当前移动点的坐标：movePoint（B）

4)      centerPoint、pressPoint、movePoint三点确定的旋转角度angle：角AOB

5)      在原始旋转角度rotation()基础上设置新的累积角度

         setRotation(rotation() + angle);

 

难点：如何计算角AOB

inline qreal GetDegreeAngle(QVector2D vector2d) const

{

        return fmod((atan2((qreal)vector2d.y(), (qreal)vector2d.x()) * AnglePerPI + 360.0), 360.0 );

}

C 语言里 double atan2(double y,double x) 返回的是原点至点(x,y)的方位角，即与 x 轴的夹角。返回值的单位为弧度，取值范围为（-π, π]。结果为正表示从 X 轴逆时针旋转的角度，结果为负表示从 X 轴顺时针旋转的角度。若要用度表示反正切值，请将结果再乘以 180/π。fmod是浮点数求余数运算，函数整体返回向量与+x轴的顺时针角度值。

测试代码：

仅供参考，如有错误，欢迎指正，欢迎改进帮助更加完善。

 C++ Code 

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#ifndef ITEMBASE_H #define ITEMBASE_H #include <QGraphicsItem> #include <QTime> #include <QVector2D> #include <cmath> const qreal PI = 3.141592653; const qreal AnglePerPI = 180.0 / PI; class QGraphicsScene; class ItemBase : public QGraphicsItem { public:     enum { Type = UserType + 1 };     ItemBase(int size, int x, int y);     ~ItemBase() override;     QRectF boundingRect() const override;     void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override;     inline qreal GetDegreeAngle(QVector2D vector2d) const     {         return fmod((atan2((qreal)vector2d.y(), (qreal)vector2d.x()) * AnglePerPI + 360.0), 360.0 );     } protected:     virtual ItemBase *createNew(int size, int x, int y) = 0;     void contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent *event) override;     void mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;     void hoverMoveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event) override;     void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;     void mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;     void keyPressEvent(QKeyEvent *event) override;     void wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent *event) override;     int type() const override;     bool isInResizeArea(const QPointF &pos);     bool isInRotateArea(const QPointF &pos);     static void duplicateSelectedItems(QGraphicsScene *scene);     static void deleteSelectedItems(QGraphicsScene *scene);     static void growSelectedItems(QGraphicsScene *scene);     static void shrinkSelectedItems(QGraphicsScene *scene);     int         m_size;     QTime       m_startTime;     bool        m_isResizing;     bool        m_isRotating; }; #endif // ITEMBASE_H #include "ItemBase.h" #include <QStyleOptionGraphicsItem> #include <QPainter> #include <QGraphicsScene> #include <QGraphicsEllipseItem> #include <QMenu> #include <QGraphicsSceneMouseEvent> #include <QKeyEvent> #include <qmath.h> #include <GL/gl.h> #include <QDebug> #include <QRandomGenerator> const int MAX_ITEM_SIZE    = 512; const int MIN_ITEM_SIZE    = 16; //============================================================================// //                                  ItemBase                                  // //============================================================================// ItemBase::ItemBase(int size, int x, int y)     : m_size(size)     , m_isResizing(false)     , m_isRotating(false) {     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsMovable, true);     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsSelectable, true);     setFlag(QGraphicsItem::ItemIsFocusable, true);     setFlag(QGraphicsItem::ItemSendsGeometryChanges, true);     setAcceptHoverEvents(true);     setPos(x, y);     m_startTime = QTime::currentTime(); } ItemBase::~ItemBase() { } QRectF ItemBase::boundingRect() const {     return QRectF(-m_size / 2, -m_size / 2, m_size, m_size); } void ItemBase::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *) {     if (option->state & QStyle::State_Selected)     {         painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);         if (option->state & QStyle::State_HasFocus)         {             painter->setPen(Qt::yellow);         }         else         {             painter->setPen(Qt::white);         }         painter->drawRect(boundingRect());         // resize contrl area...         painter->drawLine(m_size / 2 - 9, m_size / 2, m_size / 2, m_size / 2 - 9);         painter->drawLine(m_size / 2 - 6, m_size / 2, m_size / 2, m_size / 2 - 6);         painter->drawLine(m_size / 2 - 3, m_size / 2, m_size / 2, m_size / 2 - 3);         // rotate control point         painter->setPen(Qt::blue);         painter->drawLine(0, m_size / 2, 0, -m_size / 2);         painter->setPen(QPen(Qt::blue, 5));         painter->drawPoint(0, -m_size / 2);         painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, false);     }     else     {     } } void ItemBase::contextMenuEvent(QGraphicsSceneContextMenuEvent *event) {     if (!isSelected() && scene())     {         scene()->clearSelection();         setSelected(true);     }     QMenu menu;     QAction *delAction = menu.addAction("Delete");     QAction *newAction = menu.addAction("New");     QAction *growAction = menu.addAction("Grow");     QAction *shrinkAction = menu.addAction("Shrink");     QAction *selectedAction = menu.exec(event->screenPos());     if (selectedAction == delAction)         deleteSelectedItems(scene());     else if (selectedAction == newAction)         duplicateSelectedItems(scene());     else if (selectedAction == growAction)         growSelectedItems(scene());     else if (selectedAction == shrinkAction)         shrinkSelectedItems(scene()); } void ItemBase::duplicateSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {     if (!scene)         return;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);         if (itemBase)             scene->addItem(itemBase->createNew(itemBase->m_size,                                                static_cast<int>(itemBase->pos().x()) + itemBase->m_size,                                                static_cast<int>(itemBase->pos().y())));     } } void ItemBase::deleteSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {     if (!scene)         return;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);         if (itemBase)             delete itemBase;     } } void ItemBase::growSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {     if (!scene)         return;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);         if (itemBase)         {             itemBase->prepareGeometryChange();             itemBase->m_size *= 2;             if (itemBase->m_size > MAX_ITEM_SIZE)                 itemBase->m_size = MAX_ITEM_SIZE;         }     } } void ItemBase::shrinkSelectedItems(QGraphicsScene *scene) {     if (!scene)         return;     QList<QGraphicsItem *> selected;     selected = scene->selectedItems();     foreach (QGraphicsItem *item, selected)     {         ItemBase *itemBase = qgraphicsitem_cast<ItemBase *>(item);         if (itemBase)         {             itemBase->prepareGeometryChange();             itemBase->m_size /= 2;             if (itemBase->m_size < MIN_ITEM_SIZE)                 itemBase->m_size = MIN_ITEM_SIZE;         }     } } void ItemBase::mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {     if (m_isResizing)     {         int dx = int(2.0 * event->pos().x());         int dy = int(2.0 * event->pos().y());         prepareGeometryChange();         m_size = (dx > dy ? dx : dy);         if (m_size < MIN_ITEM_SIZE)             m_size = MIN_ITEM_SIZE;         else if (m_size > MAX_ITEM_SIZE)             m_size = MAX_ITEM_SIZE;     }     else if (m_isRotating)     {         QPointF cursorPos = event->pos();         QVector2D vectorStart = QVector2D(QPointF(0.0, -m_size / 2) - QPointF(0.0, 0.0));           // 起始向量         QVector2D vectorEnd = QVector2D(cursorPos - QPointF(0.0, 0.0));                             // 结束向量         // 计算起始向量和结束向量之间的角度         qreal angle = 0.0;         qreal angleEnd = GetDegreeAngle(vectorEnd);         qreal angleStart = GetDegreeAngle(vectorStart);         angle = angleEnd - angleStart + rotation();         if (angle > 360.0)         {             while(1)             {                 angle -= 360.0;                 if (angle < 360.0) break;             }         }         else if (angle < 0.0)         {             while(1)             {                 angle += 360.0;                 if (angle > 0.0) break;             }         }         setRotation(angle);     }     else     {         QGraphicsItem::mouseMoveEvent(event);     } } void ItemBase::hoverMoveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *event) {     if (m_isResizing || (isInResizeArea(event->pos()) && isSelected()))         setCursor(Qt::SizeFDiagCursor);     else if ((isInRotateArea(event->pos()) && isSelected()))     {         QCursor *rotateCursor = new QCursor(QPixmap(":/rotate_handler.png"));         setCursor(*rotateCursor);     }     else         setCursor(Qt::ArrowCursor);     QGraphicsItem::hoverMoveEvent(event); } void ItemBase::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {     static qreal z = 0.0;     setZValue(z += 1.0);     if (event->button() == Qt::LeftButton && isInResizeArea(event->pos()))     {         m_isResizing = true;     }     else if (event->button() == Qt::LeftButton && isInRotateArea(event->pos()))     {         m_isRotating = true;     }     else     {         QGraphicsItem::mousePressEvent(event);     } } void ItemBase::mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) {     if (event->button() == Qt::LeftButton && m_isResizing)     {         m_isResizing = false;     }     else if (event->button() == Qt::LeftButton && m_isRotating)     {         m_isRotating = false;     }     else     {         QGraphicsItem::mouseReleaseEvent(event);     } } void ItemBase::keyPressEvent(QKeyEvent *event) {     switch (event->key())     {     case Qt::Key_Delete:         deleteSelectedItems(scene());         break;     case Qt::Key_Insert:         duplicateSelectedItems(scene());         break;     case Qt::Key_Plus:         growSelectedItems(scene());         break;     case Qt::Key_Minus:         shrinkSelectedItems(scene());         break;     default:         QGraphicsItem::keyPressEvent(event);         break;     } } void ItemBase::wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent *event) {     prepareGeometryChange();     m_size = int(m_size * qExp(-event->delta() / 600.0));     if (m_size > MAX_ITEM_SIZE)         m_size = MAX_ITEM_SIZE;     else if (m_size < MIN_ITEM_SIZE)         m_size = MIN_ITEM_SIZE; } int ItemBase::type() const {     return Type; } bool ItemBase::isInResizeArea(const QPointF &pos) {     return (-pos.y() < pos.x() - m_size + 9); } bool ItemBase::isInRotateArea(const QPointF &pos) {     if (   -5 <= pos.x()             && pos.x() <= 5             && -m_size / 2 <= pos.y()             && pos.y() <= -m_size / 2 + 5)     {         return true;     }     else     {         return false;     } } #ifndef MYITEM_H #define MYITEM_H #include "ItemBase.h" class MyItem : public ItemBase { public:     MyItem(int size, int x, int y);     virtual ~MyItem() override;     void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override; protected:     ItemBase *createNew(int size, int x, int y) override; }; #endif // MYITEM_H #include "MyItem.h" #include <QPainter> MyItem::MyItem(int size, int x, int y)     : ItemBase (size, x, y) { } MyItem::~MyItem() { } void MyItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) {     painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);     QVector<QLine> vec;     QLine l1(-m_size * 0.4, m_size * 0.4, m_size * 0.4, m_size * 0.4);     QLine l2(-m_size * 0.4, m_size * 0.2, m_size * 0.4, m_size * 0.2);     QLine l3(-m_size * 0.4, -m_size * 0.2, m_size * 0.4, -m_size * 0.2);     QLine l4(-m_size * 0.4, -m_size * 0.4, m_size * 0.4, -m_size * 0.4);     vec.push_back(l1);     vec.push_back(l2);     vec.push_back(l3);     vec.push_back(l4);     painter->drawLines(vec);     ItemBase::paint(painter, option, widget); } ItemBase *MyItem::createNew(int size, int x, int y) {     return new MyItem(size, x, y); } #ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> class QGraphicsView; class QGraphicsScene; class MainWindow : public QMainWindow {     Q_OBJECT public:     MainWindow(QWidget *parent = nullptr);     ~MainWindow(); private:     QGraphicsView   *m_view;     QGraphicsScene  *m_scene; }; #endif // MAINWINDOW_H #include "MainWindow.h" #include <QGraphicsView> #include <QGraphicsScene> #include <QRandomGenerator> #include "MyItem.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)     : QMainWindow(parent) {     m_scene = new QGraphicsScene(this);     m_scene->setSceneRect(0.0, 0.0, 1024.0, 768.0);     m_view = new QGraphicsView(this);     m_view->setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate);     m_view->setScene(m_scene);     setCentralWidget(m_view);     QSize size = m_scene->sceneRect().size().toSize();     m_scene->addItem(new MyItem(64, QRandomGenerator::global()->bounded(size.width() - 64) + 32,                                 QRandomGenerator::global()->bounded(size.height() - 64) + 32)); } MainWindow::~MainWindow() { }

测试运行：