Qt浅谈之二：钟表(时分秒针)

一、简介

       QT编写的模拟时钟，demo里的时钟只有时针和分针，在其基础上添加了秒针，构成了一个完整的时钟。能对2D绘图中坐标系统、平移变换（translate）、比例变换（scale）、旋转变换（rotate）、扭曲变换（shear）及其save()和restore()来保存和恢复坐标系的状态。

二、效果图

（1）时钟运行，秒针随系统时间移动。如图1。

三、详解

1、定时器

Clock::Clock(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    QTimer *timer = new QTimer(this);   //声明一个定时器
    //update()会自动产生重绘消息，调用paintEvent()
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(update()));  //连接信号槽，定时器超时触发窗体更新
    timer->start(1000);   //启动定时器
    setWindowTitle(tr("My Clock"));  //设置窗体名称
    resize(300, 300);  //设置窗体大小
}

启动一个定时器，timer->start(1000);单位是ms，每一秒中update重绘一次窗口。

2、重绘事件

（1）先确定指针的颜色和形状大小。其坐标后面再确定。

void Clock::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
   //下面三个数组用来定义表针的三个顶点，以便后面的填充
    static const QPoint hourHand[3] = {
        QPoint(3, 8),
        QPoint(-3, 8),
        QPoint(0, -40)
    };
    static const QPoint minuteHand[3] = {
        QPoint(3, 8),
        QPoint(-3, 8),
        QPoint(0, -70)
    };
    static const QPoint secondHand[3] = {
        QPoint(3, 8),
        QPoint(-3, 8),
        QPoint(0, -90)
    };//秒针
    //填充表针的颜色
    QColor hourColor(127, 0, 127);  //分针颜色(第四个表示不透明度)
    QColor minuteColor(0, 127, 127, 191);
    QColor secondColor(127, 127, 0, 127);
    //...
}

（2）qMin(width(), height());获取长宽的最小值，以确保绘制的时钟是圆形的，并使用painter.scale(side / 300.0, side / 300.0);来执行比例变换，实现缩放效果，比如窗口变成600，则600/300.0放大2倍。

painter.translate(width() / 2, height() / 2);将最标原点从(0, 0)移动到窗口中心则原来的原点最标就变成(-150, -150)。

坐标变换后具体的坐标如下图2：

{
    int side = qMin(width(), height());  //绘制的范围(宽、高中最小值)
    QTime time = QTime::currentTime();   //获取当前的时间
    QPainter painter(this);              //声明用来绘图用的painter

    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);//绘制的图像反锯齿
    painter.translate(width() / 2, height() / 2);//重新定位坐标起始点，把坐标原点放到窗体的中央
    painter.scale(side / 300.0, side / 300.0);//设定画布的边界,用窗体宽高的最小值来计算时钟的大小，防止窗体拉伸导致的时钟变形以及显示不全
}

再看秒针的坐标(-3, 8)、（3, 8）、(0, 90)即确定了秒针的具体大小和位置。变换后的圆心在屏幕的中心。

（3）在坐标(-40, 30)处画出时间，随系统一秒更新一次。

{
    painter.setPen(Qt::red);   //填充时针，不需要边线所以NoPen
    QString timeStr= QTime::currentTime().toString();     //绘制当前的时间
    painter.drawText(-40,30,80,30,Qt::AlignHCenter | Qt::AlignTop, timeStr);
}

（4）根据当前的时间，计算时针的移动角度6.0 * (time.minute() + time.second() / 60.0，使用rotate进行最标旋转，比如最标旋转30度如下图3所示。

painter.drawConvexPolygon(minuteHand, 3); 画出时针的三角形，如图2所示。然后painter.restore();恢复坐标到图2，不恢复的话无法确定分针的角度。

在分别计算分针的角度6.0 * (time.minute() + time.second() / 60.0)和秒针的角度6.0 * time.second()。

{
    //...
    painter.setPen(Qt::NoPen);   //填充时针，不需要边线所以NoPen
    painter.setBrush(hourColor);  //画刷颜色设定
    painter.save();  //保存painter的状态，保存的是当前的坐标状态，如果不保存，画完之后坐标以改变不方便画下一个
    painter.rotate(30.0 * ((time.hour() + time.minute() / 60.0))); //将painter（的”视角“）根据时间参数转移(30° * (小时 + 分钟 / 60))
    painter.drawConvexPolygon(hourHand, 3);  //填充时针的区域
    painter.restore();

     //后面的跟前面的类似，分别绘制了分针和秒针，及相应的刻度
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(minuteColor);
    painter.save();
    painter.rotate(6.0 * (time.minute() + time.second() / 60.0));  //设旋转(角度 = 6° * (分钟 + 秒 / 60))
    painter.drawConvexPolygon(minuteHand, 3);  //填充分针部分
    painter.restore();

    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(secondColor);
    painter.save();
    painter.rotate(6.0 * time.second());  //设置旋转(6° * 秒)
    painter.drawConvexPolygon(secondHand, 3);  //设置填充
    painter.restore();
    //...
}

（5）每次旋转6度，绘制长4个像素的直线，正点先不绘制，因为正点是8个像素的直线。接着绘制正点刻度和数字。不用保存画图的坐标，绘制都是旋转了360，回到了原来的最标系统中。

{   //...
    painter.setPen(minuteColor);
    for (int j = 0; j < 60; ++j) {  //循环60次，绘制表盘（其实可以从1开始，到59，提高一点效率）
        if ((j % 5) != 0)           //判断是否能被5整除(能被5整除表示是正点刻度，暂不绘制)
            painter.drawLine(0, -92, 0, -96);  //不是正点刻度，绘制长4个像素的直线
        painter.rotate(6.0);   //循环60次，每次旋转6度，所以不用save和restore
    }
    painter.setPen(hourColor);    //下面画表示小时的刻度，此时要用到画笔（因为要划线）
    for (int i = 0; i < 12; ++i) {
        painter.drawLine(0, -88, 0, -96);     //写上刻度数字
        if (i == 0)  painter.drawText(-10,-88,20,20,Qt::AlignHCenter | Qt::AlignTop,QString::number(12));
        else  painter.drawText(-10,-88,20,20,Qt::AlignHCenter | Qt::AlignTop,QString::number(i));
        painter.rotate(30.0);
    }
}

(6)最后画上中心的小黑实心圆和外圈的空心圆，主要是计算下坐标。圆心分别为2和97。

{
    //...
    painter.setPen(Qt::NoPen);
    painter.setBrush(secondColor);
    painter.save();
    painter.rotate(6.0 * time.second());  //设置旋转(6° * 秒)
    painter.drawConvexPolygon(secondHand, 3);  //设置填充
    painter.restore();

    painter.setBrush(Qt::black);
    painter.drawEllipse(QPoint(0,0),2,2);

    painter.setBrush(Qt::NoBrush);
    painter.setPen(Qt::black);
    painter.drawEllipse(QPoint(0,0),97,97);
    //...
}

四、总结

（1）时分秒也可以设置成四边形的，如

 static const QPoint hourHand[4]   ={QPoint(0,10),QPoint(-1,-30),QPoint(0,-60),QPoint(1,-30)};
 static const QPoint minuteHand[4] ={QPoint(0,10),QPoint(-1,-40),QPoint(0,-70),QPoint(1,-40)};
 static const QPoint secondHand[4] ={QPoint(0,10),QPoint(-1,-60),QPoint(0,-90),QPoint(1,-60)};
 QColor hourColor(255,0,0);
 QColor minuteColor(0,127,127);
 QColor secondColor(0,0,255);

运行效果如下图4：

（2）解析顺序不是按代码正常顺序，请参看源码。

（3）源码已经打包上传到csdn上可登录下载（http://download.csdn.net/detail/taiyang1987912/7492657）。   

（4）若需要沟通可以联系yang.ao@i-soft.com.cn

patch1

让背景框架透明，在加上移动盘面和右键退出就构成了一个比较理想的时钟（思路来自同学的程序）。

void Clock::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
    if (m_pressMouse) {   //移动窗口
      QPoint movePos = event->globalPos();
      move(movePos - m_movePoint);
    }
}
void Clock::contextMenuEvent(QContextMenuEvent *)
{
    QCursor cur=this->cursor();
    QMenu *menu=new QMenu(this);
    QAction *deleteAction= new QAction(tr("关闭"), this);
    menu->addAction(deleteAction);
    connect(deleteAction, SIGNAL(triggered()), SLOT(close()));
    menu->exec(cur.pos());
}
void Clock::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    if (event->button() == Qt::LeftButton) {
      m_pressMouse = true;
    }
    m_movePoint = event->globalPos() - pos();   //窗口移动距离
}
void Clock::mouseReleaseEvent(QMouseEvent * event)
{
    m_pressMouse = false;
}

实现效果如下图5所示：（无外边框）

 

http://blog.csdn.net/taiyang1987912/article/details/30272105