Qt编写自定义控件60-声音波形图

一、前言

这个控件源自于一个音乐播放器，在写该音乐播放器的时候，需要将音频的数据转换成对应的频谱显示，采用的fmod第三方库来处理（fmod声音系统是为游戏开发者准备的革命性音频引擎，非常强大和牛逼），fmod负责拿到音频数据对应的采样频谱数据，然后传给这个控件进行绘制即可，本控件主需要专注于绘制即可，这样fmod对应封装的类专注于音频采集等处理，实现了隔离，修改和增加功能比较方便，声音波形图控件除了可以设置采样的深度以外，还支持三种数据样式展示，线条样式、柱状样式、平滑样式。为了可以直接定位到某一位置直接跳转到音频位置，还增加了绘制数线条定位线。

二、实现的功能

• 1:可设置采样深度
• 2:可设置当前位置线条宽度/线条颜色
• 3:可设置前景色/背景色
• 4:可设置数据展示样式,线条样式/柱状样式/平滑样式

三、效果图

四、头文件代码

#ifndef WAVEDATA_H
#define WAVEDATA_H

/**
 * 音量采样值波形控件 作者:feiyangqingyun(QQ:517216493) 2017-9-10
 * 1:可设置采样深度
 * 2:可设置当前位置线条宽度/线条颜色
 * 3:可设置前景色/背景色
 * 4:可设置数据展示样式,线条样式/柱状样式/平滑样式
 */

#include <QWidget>

#ifdef quc
#if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(5,7,0))
#include <QtDesigner/QDesignerExportWidget>
#else
#include <QtUiPlugin/QDesignerExportWidget>
#endif

class QDESIGNER_WIDGET_EXPORT WaveData : public QWidget
#else
class WaveData : public QWidget
#endif

{
    Q_OBJECT
    Q_ENUMS(WaveStyle)
    Q_PROPERTY(double deep READ getDeep WRITE setDeep)
    Q_PROPERTY(bool showLine READ getShowLine WRITE setShowLine)
    Q_PROPERTY(int lineWidth READ getLineWidth WRITE setLineWidth)
    Q_PROPERTY(QColor lineColor READ getLineColor WRITE setLineColor)
    Q_PROPERTY(QColor foreground READ getForeground WRITE setForeground)
    Q_PROPERTY(QColor background READ getBackground WRITE setBackground)
    Q_PROPERTY(WaveStyle waveStyle READ getWaveStyle WRITE setWaveStyle)

public:
    enum WaveStyle {
        WaveStyle_Line = 0,     //线条样式
        WaveStyle_Smooth = 1,   //平滑样式
        WaveStyle_Bar = 2       //柱状样式
    };

    explicit WaveData(QWidget *parent = 0);

protected:
    void mousePressEvent(QMouseEvent *);
    void paintEvent(QPaintEvent *);
    void drawBg(QPainter *painter);
    void drawData(QPainter *painter);
    void drawLine(QPainter *painter);

private:    
    double deep;                //采集深度
    bool showLine;              //显示线条
    int lineWidth;              //线条宽度
    QColor lineColor;           //线条颜色
    QColor foreground;          //前景色
    QColor background;          //背景色
    WaveStyle waveStyle;        //数据样式

    int length;                 //采样点长度
    int position;               //当前位置
    QVector<float> data;        //采样点数据

public:    
    double getDeep()            const;
    bool getShowLine()          const;
    int getLineWidth()          const;
    QColor getLineColor()       const;
    QColor getForeground()      const;
    QColor getBackground()      const;
    WaveStyle getWaveStyle()    const;

    QSize sizeHint()            const;
    QSize minimumSizeHint()     const;

public slots:
    //设置深度
    void setDeep(double deep);

    //设置是否显示线条
    void setShowLine(bool showLine);
    //设置线条宽度
    void setLineWidth(int lineWidth);
    //设置线条颜色
    void setLineColor(const QColor &lineColor);

    //设置前景色
    void setForeground(const QColor &foreground);
    //设置背景色
    void setBackground(const QColor &background);

    //设置数据样式
    void setWaveStyle(const WaveStyle &waveStyle);

    //设置总长度
    void setLength(int length);
    //设置当前位置
    void setPosition(int position);

    //设置当前数据
    void setData(const QVector<float> &data);
    //清空数据
    void clearData();

signals:
    void positionChanged(int position);
};

#endif // WAVEDATA_H

五、核心代码

void WaveData::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    //绘制准备工作,启用反锯齿
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing);

    //绘制背景
    drawBg(&painter);
    //绘制数据
    drawData(&painter);
    //绘制当前位置线条
    drawLine(&painter);
}

void WaveData::drawBg(QPainter *painter)
{
    painter->save();
    painter->fillRect(this->rect(), background);
    painter->restore();
}

void WaveData::drawData(QPainter *painter)
{
    if (data.count() == 0) {
        return;
    }

    painter->save();

    //获取最大值最小值
    float max = data.at(0);
    float min = data.at(0);
    int count = data.count();

    for (int i = 1; i < count; i++) {
        if (max < data.at(i)) {
            max = data.at(i);
        }

        if (min > data.at(i)) {
            min = data.at(i);
        }
    }

    //转化成当前屏幕的内的坐标大小
    max += deep;
    min -= deep;

    //自动转换数据到屏幕坐标位置
    QVector<QPointF> points;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        double x = i * width() / count;
        double y = height() - (((data.at(i) - min) / (max - min)) * height());
        points.append(QPointF(x, y));
    }

    //绘制不同的风格
    if (waveStyle == WaveStyle_Line) {
        painter->setPen(foreground);
        for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            painter->drawLine(points.at(i), points.at(i + 1));
        }
    } else if (waveStyle == WaveStyle_Smooth) {
        painter->setPen(foreground);
        QPainterPath path = SmoothCurveCreator::createSmoothCurve(points);
        painter->drawPath(path);
    } else if (waveStyle == WaveStyle_Bar) {
        double penWidth = width() / (count * 1.6);
        QPen pen;
        pen.setColor(foreground);
        pen.setWidthF(penWidth);
        pen.setCapStyle(Qt::RoundCap);
        painter->setPen(pen);

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            QPointF point = points.at(i);
            double x = point.x() + penWidth / 1.2;
            painter->drawLine(QPointF(x, point.y()), QPointF(x, height()));
        }
    }

    painter->restore();
}

void WaveData::drawLine(QPainter *painter)
{
    if (!showLine || position > length || data.count() <= 0) {
        return;
    }

    painter->save();

    QPen pen;
    pen.setWidth(lineWidth);
    pen.setColor(lineColor);
    painter->setPen(pen);

    //计算当前位置对应的坐标
    int x = ((double)position / length) * width();
    painter->drawLine(x, 0, x, height());

    painter->restore();
}

六、控件介绍

1. 超过150个精美控件，涵盖了各种仪表盘、进度条、进度球、指南针、曲线图、标尺、温度计、导航条、导航栏，flatui、高亮按钮、滑动选择器、农历等。远超qwt集成的控件数量。
2. 每个类都可以独立成一个单独的控件，零耦合，每个控件一个头文件和一个实现文件，不依赖其他文件，方便单个控件以源码形式集成到项目中，较少代码量。qwt的控件类环环相扣，高度耦合，想要使用其中一个控件，必须包含所有的代码。
3. 全部纯Qt编写，QWidget+QPainter绘制，支持Qt4.6到Qt5.13的任何Qt版本，支持mingw、msvc、gcc等编译器，支持任意操作系统比如windows+linux+mac+嵌入式linux等，不乱码，可直接集成到Qt Creator中，和自带的控件一样使用，大部分效果只要设置几个属性即可，极为方便。
4. 每个控件都有一个对应的单独的包含该控件源码的DEMO，方便参考使用。同时还提供一个所有控件使用的集成的DEMO。
5. 每个控件的源代码都有详细中文注释，都按照统一设计规范编写，方便学习自定义控件的编写。
6. 每个控件默认配色和demo对应的配色都非常精美。
7. 超过130个可见控件，6个不可见控件。
8. 部分控件提供多种样式风格选择，多种指示器样式选择。
9. 所有控件自适应窗体拉伸变化。
10. 集成自定义控件属性设计器，支持拖曳设计，所见即所得，支持导入导出xml格式。
11. 自带activex控件demo，所有控件可以直接运行在ie浏览器中。
12. 集成fontawesome图形字体+阿里巴巴iconfont收藏的几百个图形字体，享受图形字体带来的乐趣。
13. 所有控件最后生成一个动态库文件(dll或者so等)，可以直接集成到qtcreator中拖曳设计使用。
14. 目前已经有qml版本，后期会考虑出pyqt版本，如果用户需求量很大的话。
15. 自定义控件插件开放动态库使用（永久免费），无任何后门和限制，请放心使用。
16. 目前已提供26个版本的dll，其中包括了qt5.12.3 msvc2017 32+64 mingw 32+64 的。
17. 不定期增加控件和完善控件，不定期更新SDK，欢迎各位提出建议，谢谢！
18. Qt入门书籍推荐霍亚飞的《Qt Creator快速入门》《Qt5编程入门》，Qt进阶书籍推荐官方的《C++ GUI Qt4编程》。
19. 强烈推荐程序员自我修养和规划系列书《大话程序员》《程序员的成长课》《解忧程序员》，受益匪浅，受益终生！
20. SDK下载链接：https://pan.baidu.com/s/1A5Gd77kExm8Co5ckT51vvQ 提取码：877p