Windows高DPI系列控件(二) - 柱狀圖

一、QCP

QCP全稱QCustomPlot，是一個基於Qt的圖表庫，同時支持Qt4和Qt5，使用起來還是很方便的，不管是編譯成dll還是直接嵌入到我們自己的程序都是極其容易，畢竟只有兩個文件。之前寫過幾篇簡單的關於QCP的文章，從使用的角度分析了QCP的一些簡單用法，包括：QCustomplot使用分享(一) 能做什麼事、QCustomplot使用分享(二) 源碼解讀、QCustomplot使用分享(三) 圖、QCustomplot使用分享(四) QCPAbstractItem、QCustomplot使用分享(五) 佈局、QCustomplot使用分享(六) 座標軸和網格線和QCustomplot使用分享(七) 層(完結)，感興趣的同學可以抽時間閱讀一遍。高DPI系列控件大多數也都是基於QCP庫進行的定製，首先是對QCP的包裝，其次其次也對QCP源碼進行了高DPI適配，主要還是針對我自己的DPI框架進行適配。

此高DPI適配框架，在DPI爲96整數倍下是非常完美的，無失真情況，其他非整數比縮放情況下會有一些小瑕疵，比如非整數縮放比下圖片進行過拉伸，某些拉伸會導致失真的圖片會發生模糊的情況；其次當縮放比不是0.5的整數倍時，字號放大有可能不是按比例的，會導致界面字體不協調，但是字體不會發虛。對於大多數用戶來說，目前的高DPI框架都是可以滿足的，比如我個人的顯示就是一個1080P顯示器和一個4K顯示器，兩個顯示器的縮放比分別是100%和200%，沒有任何失真的情況。

上一篇文章Windows高DPI系列控件(一) - 餅圖中講過怎麼在高DPI顯示器下繪製餅圖，並且坐到沒有任何的失真，畢竟都是自己繪製的。餅圖控件是很早以前就完成的功能，這一篇文章主要是對他進行了高DPI的適配，讓餅圖控件在我的4K顯示器上也可以很友好的展示，並且可以在兩個顯示器直接無縫切換。

本篇文章是繼Windows高DPI系列控件(一) - 餅圖文章後的第二篇關於高DPI控件的實例，包括後續會定製的一些列高DPI控件，大多數基於QCP來實現。文章前面也說過，QCP是一個非常強大的繪圖庫，比較遺憾的就是沒有餅圖這個控件，上一篇Windows高DPI系列控件(一) - 餅圖控件是我參考QCP的代碼自己實現的繪製，效率也是槓槓滴，除此之外QCP也是非常容易擴展的，比如可以自己添加新的層，去繪製一些自己需要的東西，多說一句QCP2.0版本區別於1.0版本又一個很大的優勢就是多層繪製的，這樣效率比較高，並且您也可以指定某個層進行單獨刷新，本篇文章講到的柱狀圖上的tooltips提示實現方式就是新增了一個tooltips繪製層，這樣實現的好處就是跟現有框架的其他層代碼是解耦的，比如後期您不要這個層了，可以直接刪掉，或者隱藏都是可以的，這樣對整個代碼運行效率幾乎沒有任何損失。

二、效果展示

如下圖所示，柱狀圖和折線圖適配高DPI後展示效果。

左右兩側的顯示物理尺寸一致，也就是視覺上大小一樣大，不同的是左側是1080P顯示器，右側是4K顯示器

因爲是視頻錄製原因，可能會有視覺誤差，實際看的話，左右兩個窗體給人的視覺感受大小是一樣的。

《來回切換顯示器》

《柱狀圖》

三、高DPI適配

1、自定義柱狀圖

QCP庫中的柱狀圖支持多種模式，上一小節中的效果圖是普通的柱狀圖展示效果，除此之外QCP中的柱狀圖可以做到多組同時展示，並且兩組柱狀圖之間可以堆疊，由於適配需要花更多的實際，因此更多複雜的展示效果會在後續的文章中會陸續提供。

如《柱狀圖》展示圖中的效果，我們定製了柱狀圖一個新的柱狀圖類，主要是基於該類我們支持了展示tooltips效果，下面主要介紹下比較重要的幾個實現點

tips實現

文章開頭也提到過，QCP2.0是多層繪製的，這樣可以提高繪製效率，並且提升更強的擴展能力，如QCustomplot使用分享(七) 層(完結)這篇文章所分析的那樣。本篇文章中的提示框就是繼承可繪製對象QCPLayerable，界面上幾乎所有的繪製元素包括佈局元素都是繼承自這個類，該類有一個draw函數，實現該接口就可以實現我們自己想要繪製的東西，界面繪製時，繪製區域取決於自己所在的佈局區域。

#ifndef CHARTTIP_H
#define CHARTTIP_H

#include "qcp/QCustomplot.h"

class CBaseToolTip : public  QCPLayerable
{
	Q_OBJECT

public:
	CBaseToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CBaseToolTip();

public:
	QString LayerName() const;
	void SetVisible(bool visible);//ÉèÖÃ²ãÊÇ·ñ»æÖÆ

	void SetTipLabel(const QVector<QString> & labels);
	void SetTopLeft(const QPoint & pos);

protected:
	virtual void applyDefaultAntialiasingHint(QCPPainter * painter) const override{};
	virtual void draw(QCPPainter * painter) override;

	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) = 0;

protected:
	QPoint m_AnchorPos;
	QVector<QString> m_Labels;

private:

};

class CSideToolTip : public  CBaseToolTip
{
public:
	CSideToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CSideToolTip(){}

protected:
	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) override;
};

class CTopToolTip : public  CBaseToolTip
{
public:
	CTopToolTip(QCustomPlot * plot);
	~CTopToolTip(){}

protected:
	virtual void DrawTip(QCPPainter * painter) override;

private:
	int radius = 3;
	int height = 46;
	int width = 125;
};

#endif // CHARTTIP_H

上述頭文件中，包括三個類，其中CBaseToolTip是tip提示的基類，他負責完成了tip對象的一些公有屬性，比如構造該繪製對象時自動創建tip繪製層，並把層加到QCP窗口對象上；除此之外還可以指定繪製的位置等。

本篇文章中的tip是CSideToolTip類來實現的，下面是該類具體的繪製邏輯，仔細一看下面的diamante，發現這裏又出現了我們熟悉的XXX_SCALE_NUMBER宏，不錯這個宏就是用來實現高DPI邏輯的，比如下面繪製矩形框的邏輯，矩形的長和寬都被我們用QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER宏給包裹起來，這樣繪製時繪製的矩形大小就是我們需要的大小。

#define QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(a) (a) * painter->dpi_scale

這裏簡單說下這個宏的作用，QCPPainter源碼本身是沒有dpi_scale這個變量的，爲了更好的適配高DPI顯示器，這個變量是我自己加上的，表示當前繪製painter需要縮放的比例，比如我們繪製tip矩形區域時，就需要對長和寬進行必要的縮放。

除過QCPPainter我添加了dpi_scale縮放係數成員變量以外，QCPLayerable基類我也添加了該成員變量，並且在合適的實際都會進行變量更新，後續我會專門寫一篇關於QCP適配高DPI的文章，專門講解針對高DPI適配我都做了哪些工作。

void CSideToolTip::DrawTip(QCPPainter * painter)
{
	//繪製圓圈
	painter->setPen(Qt::transparent);
	// 	painter->setBrush(QColor(255, 204, 51, 80));
	// 	painter->drawEllipse(m_AnchorPos, 5, 5);
	painter->setBrush(QColor(255, 181, 26));
	painter->drawEllipse(m_AnchorPos, int(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(3)), int(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(3)));

	//繪製矩形 135 * 65
	QRect rect(0, 0, QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(100), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(30));
	rect.moveBottomRight(m_AnchorPos - QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), 0));

	if (rect.left() < mParentPlot->axisRect()->outerRect().left())
	{
		rect.moveBottomLeft(m_AnchorPos + QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), 0));
	}

	painter->setPen(QColor(255, 204, 51));
	painter->setBrush(QColor(0, 0, 0, 255 * 0.7));
	painter->drawRect(rect);

	//繪製矩形框文字
	QFont font(QStringLiteral("微軟雅黑"));
	font.setPixelSize(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(10));
	painter->setFont(font);

	painter->drawText(QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(13)) 
		+ rect.topLeft(), QStringLiteral("兩融餘額：%1").arg(m_Labels[0]));
	painter->drawText(QPoint(QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(8), QCP_PAINTER_SCLAE_NUMBER(25)) 
		+ rect.topLeft(), QStringLiteral("上證指數：%1").arg(m_Labels[1]));
}

2、新的柱狀圖

新的柱狀圖被我命名爲CTooltipBars，該類沒有什麼比較牛逼的實現，代碼量也不大，其中有一個比較重要的接口OnCheckHover和一個關鍵信號HoverIndex；

#ifndef TIPBAR_H
#define TIPBAR_H

#include "../rluilib/dpi_macro.h"

#include "qcp/QCustomplot.h"

class QMouseEvent;
class CTooltipBars : public QCPBars
{
	Q_OBJECT

signals :
	void HoverIndex(double index);

public:
	CTooltipBars(float scale, QCPAxis * keyAxis, QCPAxis * valueAxis);
	~CTooltipBars();

public:
	void SetValueVisible(bool visible);

public slots:
	void OnCheckHover(QMouseEvent * pos);

protected:
	virtual void draw(QCPPainter * painter) override;

private:
	bool m_bValueVisible = false;
	int m_iLabelHeight = 0;
};

#endif // TIPBAR_H

OnCheckHover：hover行爲檢測接口，當我們移動鼠標時，該接口會重複被觸發去檢測是否hover到了某個柱子上，如果hover成功那麼就會觸發HoverIndex信號，參數表示hover的柱子序號。

檢測鼠標hover事件的代碼如下圖所示，整個代碼的核心思想就是獲取所有可見的柱子數據，然後循環去判斷鼠標當前的座標是否在哪個柱子的區域內，並觸發HoverIndex信號，參數爲-1時表示沒有hover到任何柱子，那麼此時可能需要隱藏已經展示的tip提示。

void CTooltipBars::OnCheckHover(QMouseEvent * event)
{
	QCPBarsDataContainer::const_iterator visibleBegin, visibleEnd;
	getVisibleDataBounds(visibleBegin, visibleEnd);

	QList<QCPDataRange> selectedSegments, unselectedSegments, allSegments;
	getDataSegments(selectedSegments, unselectedSegments);
	allSegments << unselectedSegments << selectedSegments;

	double success = -1;

	for (int i = 0; i < allSegments.size(); ++i)
	{
		bool isSelectedSegment = i >= unselectedSegments.size();
		QCPBarsDataContainer::const_iterator begin = visibleBegin;
		QCPBarsDataContainer::const_iterator end = visibleEnd;
		mDataContainer->limitIteratorsToDataRange(begin, end, allSegments.at(i));
		if (begin == end)
		{
			continue;
		}

		for (QCPBarsDataContainer::const_iterator it = begin; it != end; ++it)
		{
			QRectF rect = getBarRect(it->key, it->value);
			rect = rect.adjusted(0, -m_iLabelHeight, 0, 0);
			bool contain = rect.contains(event->pos());
			if (contain)
			{
				success = it->key;
				break;
			}
		}
		if (success != -1)
		{
			break;
		}
	}

	if (mParentPlot->axisRect()->rect().contains(event->pos()) == false)
	{
		success = -1;
	}

	emit HoverIndex(success);
}

HoverIndex：柱狀圖hover時觸發信號，表示鼠標在參數指定的柱子內

3、測試代碼

如下代碼是效果圖中的測試代碼，我們構造了一個CBarChart對象，然後添加了一些簡單的額測試數據，用起來是不是很爽呢！

QWidget * CreateBar(float scale)
{
	CBarChart * barChart = new CBarChart(scale);
	BarDataList datas;
	datas.push_back({ 1585816691, 200, });
	datas.push_back({ 1588408691, 150, });
	datas.push_back({ 1591087091, 220, });
	datas.push_back({ 1593679092, 100, });
	barChart->SetDatas(datas);
	barChart->SetYRange(QCPRange(0, 250), 5);
	return barChart;

    QStringLiteral("柱狀圖"));
}

CBarChart類是一個對外的柱狀圖使用類，主要是把支持tip的柱狀圖、tip類和legend類進行了組裝，這裏就不在詳細講解了，該類的成員變量如下代碼所示，其中還有一些輔助性的成員，比如說折線圖QCPGraph類，QCP唯一窗口類QCustomPlot，該類也是我們繪製圖表時不可或缺的對象，所以的繪製調用邏輯都是從該窗口的paintEvent函數開始出發的，並且該類做了各種繪製優化操作，並且支持3種繪製方式，感興趣的同學可以搜索下QCPAbstractPaintBuffer這個類，這個是繪製buffer基類，其他繪製的實現都是基於該類實現。

struct BarChartPrivate
{
	QVector<double> m_TickKey;
	QVector<QString> m_TickNames;
	QLabel * m_pBarLabel = nullptr;
	QLabel * m_pGraphLabel = nullptr;
	CLegendWidget * m_pLegend = nullptr;
	CBaseToolTip * m_pToolTip = nullptr;
	QCPGraph * m_pGraph = nullptr;
	QList<CTooltipBars *> m_pBars;
	QSharedPointer<QCPAxisTickerText> m_pXAxisTicker;
	QCustomPlot * m_pWidget = nullptr;
	QCPMarginGroup * m_pMarginGroup = nullptr;
};

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Windows高DPI系列控件(二) - 柱狀圖

一、QCP

二、效果展示

三、高DPI適配

1、自定義柱狀圖

2、新的柱狀圖

3、測試代碼

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