qt QCustomPlot学习

news2025/7/16 2:28:28

QCustomPlot 是一个基于Qt的画图和数据可视化C++控件。QCustomPlot 致力于提供美观的界面，高质量的2D画图、图画和图表，同时为实时数据可视化应用提供良好的解决方案。 该绘图库专注于制作美观、出版物质量高的2D绘图、图形和图表，并为实时可视化应用程序提供高性能。

QCustomPlot的几个重要类

QCustomPlot 图表类：用于图表的显示和交互；

QCPLayer 图层：管理图层元素（QCPLayerable）

QCPLayerable图层元素：所有可显示的对象都是继承自图层元素；

QCPAbstractPlottable 绘图元素：包含 折线图(QCPGraph)、曲线图(QCPCurve)、柱状图(QCPBars)、QCPStatiBox(盒子图)、QCPColorMap(色谱图)、QCPFinancial(金融图)；

QCPAxisRect 坐标轴矩形：一个坐标轴矩形默认包含上下左右四个坐标轴，但是可以添加多个坐标轴；

QCustomPlot下载

下载地址：https://www.qcustomplot.com/index.php/download

选择版本2.1.0 QCustomPlot.tar.gz

QCustomPlot 的使用

  1. 解压下载的文件

把qcustomplot.h和qcustomplot.cpp放到自己的项目工程（复制文件并qt 的目录树添加存在的头文件源文件）。在使用QCustomPlot类的地址包含头文件 #include "qcustomplot.h"

  1. 拖拽控件提升类

在UI Designer中，可以拖动一个Widget控件到ui设计器上，对这个窗体点击右键，选择提升QCustomPlot

如果是代码方式添加就不需要对控件提升的这布操作，直接使用QCustomPlot 类声明对象即可。如

    MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    QCustomPlot *mPlot = new QCustomPlot(this);
    setCentralWidget(mPlot);
}

  1. 添加printsupport

如果Qt版本在5.0以上，需要在.pro文件中的QT变量加上printsupport：

QT += widgets printsupport

添加帮助文档

在下载的documentation文件夹下有个qcustomplot.qch文件，将它拷贝Qt的安装文档目录下（一般为qt5.9\Docs\Qt-5.9，会根据你的Qt版本号而做相应变动），然后在QtCreator ——>工具——>选项——>帮助——>文档——>添加，选择qcustomplot.qch文件，确定，以后按F1就能跳转到QCustomPlot的帮助

绘制具体图形

    QVector<double> x(101), y(101); //初始化向量x和y
    for (int i=0; i<101; ++i)
    {
      x[i] = i/50.0 - 1; // x范围[-1,1]
      y[i] = x[i]*x[i]; // y=x*x
    }
    mPlot->addGraph();//添加数据曲线（一个图像可以有多个数据曲线）
    mPlot->setViewport(QRect(0,0,400,400));

    // graph(0);可以获取某个数据曲线（按添加先后排序）
    // setData();为数据曲线关联数据
    mPlot->graph(0)->setData(x, y);
    mPlot->graph(0)->setName("第一个示例");// 设置图例名称
    // 为坐标轴添加标签
    mPlot->xAxis->setLabel("x");
    mPlot->yAxis->setLabel("y");
    // 设置坐标轴的范围，以看到所有数据
    mPlot->xAxis->setRange(-1, 1);
    mPlot->yAxis->setRange(0, 1);
    mPlot->legend->setVisible(true); // 显示图例
    // 重画图像
    mPlot->replot();

实战心得

  1. 显示折线图（QCPGraph），调用QCustomPlot类的addGraph函数，表示添加一条曲线。

removeGraph //表示删除一条曲线

  1. 从QCustomPlot调用graph函数，则得到一条具体的曲线（QCPGraph类指针）。

  1. 曲线设置数据源，则调用QCPGraph的setData函数。

customPlot->graph(0)->data().data()->clear();//清空数据

  1. 刷新整个图表 customPlot->replot();//刷新

  1. 通过QCustomPlot的成员变量指针 xAxis，yAxis，则获取数值坐标轴（QCPAxis）。

类介绍

QCustomPlot

  1. addGraph 添加曲线

如果keyAxis和valueAxi为空，则底部(xAxis)用作键，左边(yAxis)用作值轴；如果指定，keyAxis和valueAxis必须位于

  1. removeGraph 删除图元

  1. graph 获取图元

  1. addLayer //创建一个图层

  1. setCurrentLayer

  1. removeLayer //删除一个图层不会删除图层对应的的对象

  1. layer、currentLayer 获取图层

  1. axisRects //获取坐标轴的矩形区域

  1. QCPAxis *xAxis, *yAxis, *xAxis2, *yAxis2; //坐标

  1. QCPLegend *legend; //图例

QCPLayer 图层

Layer是可能包含对象的、控制渲染顺序的对象。对于QCustomPlot对象内部具有一个渲染顺序列表，在绘制时将会连续画出QCPLayerable对象。

QCPLayer包含有序的QCPLayerable对象。

构造函数QCPLayer(QCustomPlot* parentPlot, const QString &layerName);

父对象为QCustomPlot对象

QCPLayer和QCustomPlot的关系：调用QCustomPlot的currentLayer或者layer获取图层

默认图层

背景层、网格层、主层、坐标轴层、图例层和矩形选择区域层。

默认情况下，QCustomPlot有六个图层，分别是：“background” “grid” “main” “axes” “legend”和“overlay”（注意顺序）。最先绘制的是“overlay”层，它只包含QCustomPlot选中的矩形（QCustomPlot::selectionRect）。往后分别是“axes”和“legend”，表示默认轴和图例。在中间，有一个“main”层，它默认不含任何东西且为默认图层（QCustomPlot::setCurrentLayer）。这也就意味着所有可绘制的对象将会默认在此层。接着是QCPGrid对象（与QCPAxis紧密相连）background在最后面。当然你可以设置每个对象所在的图层（QCPLayerable::setLayer）。

控制图层渲染顺序

在绘制时控制图层非常简单：使用QCustomPlot::addLayer方法创建一个指定层的图层，如在“main”上层，然后用QCustomPlot::setCurrentLayer设置设置为你刚刚创建的图层，接下来的事情，只需要和往常一样创建图层上的对象即可，因为你设置了当前图层，所以对象都将会放置在该图层。在同一图层内点的对象是覆盖形式的，删除一个图层不会删除对应的的对象QCustomPlot::removeLayer

常用的函数：

1.QList<QCPLayerable*> children() //获取当前图层的所有图元

QCPLayerable

QCPLayerable是所有可见对象的基类，如：axes、grids、graph和item等。

QCPGraph 折线

构造函数explicit QCPGraph(QCPAxis *keyAxis, QCPAxis *valueAxis);

如果keyAxis和valueAxi为空，则底部(xAxis)用作键，左边(yAxis)用作值轴

常用函数

  1. 设置曲线的字体颜色、画刷 setPen、setBrush

  1. 设置曲线的风格 setLineStyle

  1. 设置每个点的风格 setScatterStyle

  1. 设置数据 setData

折线的类继承关系

QCPGraph和QCustomPlot的关系：QCustomPlot调用addGraph得到QCPGraph指针。

QCPAxis

  • QCPAxis 描述轴行为，轴需要依赖QCPAxisRect

  • QCPAxisRect 描述矩形区域，区域依赖于QCPCustomPlot

构造函数 QCPAxis::QCPAxis (QCPAxisRect * parent, AxisType type);

可以看出QCPAxis依赖与QCPAxisRect对象的。

QCPAxis和QCustomPlot的关系：QCustomPlot有成员变量QCPAxis *xAxis, *yAxis, *xAxis2, *yAxis2;

常用函数

  1. QCPAxisRect *axisRect() //得到矩形区域

  1. setLabel //设置名称

  1. setVisible //坐标轴是否显示

  1. setTickLabels //tick Label 是否显示

  1. setLabelColor setTickLabelFont //设置坐标轴数字字体和颜色

  1. setRange //设置坐标轴范围

自定义坐标轴

调用QCPAxis的setTicker函数

QCPAxisTicker是坐标轴的基类

  1. QCPAxisTickerDateTime类是日期时间坐标轴

  1. QCPAxisTickerTime是时间轴刻度类

  1. QCPAxisTickerPi设置Pi刻度标签

  1. QCPAxisTickerLog设置log对数刻度标签

  1. QCPAxisTickerFixed定义轴标尺修改指定的步长控制坐标轴刻度的数目

void setupTestQCPAxisTickerDateTime()
{
    customPlot->setInteraction(QCP::iRangeDrag, true);
    customPlot->setInteraction(QCP::iRangeZoom, true);
    QDateTime dateTime = QDateTime::currentDateTime();
    double  now = dateTime.toTime_t();//当前时间转化为秒
    //生成时间刻度对象
    QSharedPointer<QCPAxisTickerDateTime> dateTimeTicker(new QCPAxisTickerDateTime);
    customPlot->xAxis->setTicker(dateTimeTicker);
    //dateTimeTicker->setDateTimeSpec(Qt::UTC);//设施世界时间，即不加上时区的时间
    dateTimeTicker->setTickCount(12);
    dateTimeTicker->setTickStepStrategy(QCPAxisTicker::tssMeetTickCount);
    customPlot->xAxis->setSubTicks(false);
    customPlot->xAxis->setRange(now, now+3600*24);//x轴范围，从当前时间起往后推24小时
    QVector<double> yData, xData;//生成数据
    for (int i = 0; i <= 24; i++)
    {
        xData.push_back(now + i * 3600.0);
        yData.push_back(pow(double(i), 2) + 550.0*sin(double(i)/4.0));
    }
    dateTimeTicker->setDateTimeFormat("yyyy-M-d h:m");//设置x轴刻度显示格式
    customPlot->xAxis->setTickLabelRotation(30);//设置刻度标签顺时针旋转30度
    customPlot->yAxis->setRange(-1000,10000);
    customPlot->addGraph();
    customPlot->graph(0)->setData(xData, yData);//显示数据
}
3.运行结果图：

QCPAxisRec 矩形区域

QCPAxisRect是多个轴围成的一个矩形区域，也就是坐标轴.

构造函数 QCPAxisRect (QCustomPlot *parentPlot, bool setupDefaultAxes=true);

第一个参数是父对象QCustomplot，第二个参数是否设置默认轴（四个轴，但是只显示左下）。构造函数告诉我们，QCPAxisRec必须依赖与一个父对象QCustomPlot。

常用函数

  1. addAxis //添加一个轴

QCPAxis *addAxis(QCPAxis::AxisType type, QCPAxis *axis=nullptr);

第二个参数是一个QCPAxis对象指针，

  • 轴由内部创建。axis 为空指针，表示由内部创建并维护这个轴的生命周期，请不要直接delete返回的轴指针，而是使用removeAxis删除；

  • 轴是外部实例。axis为指向实例的指针，表示这个轴是用户自行创建的，

  1. removeAxis 移除特定轴

  1. axis、axes 获取坐标区域的坐标轴

QCPAxisRect和QCustomPlot的关系：QCustomPlot调用axisRects得到获取坐标轴的矩形区域对象指针。

QCPLegend 图例

该对象管理了一个QCustomPlot的一个图例。它是一个小的Box区域，包含名称和图标。通过QCPAbstarctPlottable::adddToLegend来填充QCPLegend内容，对于主图示（QCustomPlot::legend）仅需设置QCustomPlot::setAutoAddPlottableToLegend为true（默认行为）就可以自动创建一些legend项，legend是一个与特定可绘制对象相关的对象，可以被QCPAbstractPlottable::removeFromLegend去除。

此外，QCPLegend提供了一些接口增加和直接管理这些legend：item、itemWithPlottable、itemCount、addItem、removeItem等。因为QCPLegend是从QCPLayoutGrid继承而来的，因此通过对象QCPLayoutElement可以将legend添加到任意位置，legend是QCPLayoutElement的元素，默认情况下每一个QCustomPlot只有一个legend（QCustomPlot::legend），表示主轴的内嵌布局中（QCPAxisRect::insetLayout），你可以通过QCPLayoutInset实现在矩形区域移动，使用QCPLayout/QCPLayoutElement接口实现矩形外移动。

常用的函数：

  1. setVisible、setFont、setTextColor设置legend是否显示，字体大小、颜色

  1. removeItem 设置不显示哪一项

  1. 设置图例位置，这里设置左上角

customPlot->axisRect()->insetLayout()->setInsetAlignment(0, Qt::AlignLeft | Qt::AlignTop);

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