Qt开发技术：Q3D图表开发笔记（二）：Q3DBar三维柱状图介绍、Demo以及代码详解

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前言

  qt提供了q3d进行三维开发，虽然这个框架没有得到大量运用也不是那么成功，性能上也有很大的欠缺，但是普通的点到为止的应用展示还是可以的。
  其中就包括华丽绚烂的三维图表，数据量不大的时候是可以使用的。
  上一篇介绍了基础的q3d散点图，本篇介绍基础的柱状图。

Demo：Q3DScatter散点图演示效果

下载地址：

  Demo v1.0.0运行包下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/87688822
  QQ群下载：请点击博客主头像，可进入博客首页，查看右侧，有QQ群联系方式，（点击“文件”搜索“q3d”，群内与博文同步更新）
  百度网盘下载地址：https://pan.baidu.com/s/14uQ3Hbhwys3aWxArxf9fXw?pwd=1234

Q3D提供的三维图表

  依赖QtDataVisualization。在安装qt的时候要选择安装QtDataVisualization模块。

Q3DScatter散点图

  Q3D的散点图，性能大约支撑1000个点可以不卡顿，具体依赖pc，1000个点是什么 概念，可以理解为：10x10x10的区域，每个区域一个数据点。
  

Q3DBars柱状图

  Q3D的柱状图，性能跟散点图类似。
  

Q3DSurface平面凹凸图，平面纹理图

  Q3D的柱状图，性能跟散点图类似。
  

• 旋转：通过按住鼠标右键并移动鼠标来完成的。
• 缩放：通过鼠标滚轮完成的。
• 选择：如果启用了选择，则通过鼠标左键进行选择。
• 重置视角：通过单击鼠标滚轮，可以将场景重置为默认的摄影机视图。
    在触摸设备中，旋转通过点击和移动来完成，选择通过点击和按住来完成，缩放通过捏来完成。
    如果没有将任何轴明确设置为Q3DBar，则会创建不带标签的临时默认轴。这些默认轴可以通过轴访问器进行修改，但只要明确设置了方向的任何轴，该方向的默认轴就会被破坏。
  Q3DBars支持同时显示多个系列。并非所有系列都必须具有相同数量的行和列。行和列标签取自第一个添加的系列，除非明确定义为行和列轴。

构造最小Q3D柱状图

  首先，构造一个Q3DBars实例。由于在本例中，我们将图形作为顶级窗口运行，因此需要清除Qt::FramelessWindowHint标志，该标志在默认情况下设置：

Q3DBars bars;
bars.setFlags(bars.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint);

  构造Q3DBar后，可以通过更改行和列轴上的范围来设置数据窗口。这不是强制性的，因为数据窗口将默认显示系列中的所有数据。如果数据量很大，通常最好只显示其中的一部分。例如，让我们将数据窗口设置为显示前五行和前五列：

bars.rowAxis()->setRange(0, 4);
bars.columnAxis()->setRange(0, 4);

  现在Q3DBars已经准备好接收要渲染的数据了。创建一个包含一行5个值的序列：

QBar3DSeries *series = new QBar3DSeries;
QBarDataRow *data = new QBarDataRow;
*data << 1.0f << 3.0f << 7.5f << 5.0f << 2.2f;
series->dataProxy()->addRow(data);
bars.addSeries(series);

  注意：数据窗口设置为5 x 5，但只添加了一行数据。没添加的其余的行将是空白的。
  最后，设置为可见：

bars.show();

  创建和显示此图所需的完整代码为：

#include <QtDataVisualization>

using namespace QtDataVisualization;

int main(int argc, char **argv)
{
    QGuiApplication app(argc, argv);

    Q3DBars bars;
    bars.setFlags(bars.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint);
    bars.rowAxis()->setRange(0, 4);
    bars.columnAxis()->setRange(0, 4);
    QBar3DSeries *series = new QBar3DSeries;
    QBarDataRow *data = new QBarDataRow;
    *data << 1.0f << 3.0f << 7.5f << 5.0f << 2.2f;
    series->dataProxy()->addRow(data);
    bars.addSeries(series);
    bars.show();

    return app.exec();
}

  运行效果：
  

  场景可以被旋转、放大，并且可以选择一个项目来查看其位置，但在这个最小的代码示例中不包括其他交互。

Q3Ddemo构建流程解析

步骤一：确认安装QtDataVisualization模块

  如何确认，则是在帮助文件中查看是否有Q3dscatter类。一般是安装了模块才会有对应的帮助文件。没有则重新安装qt或者单独安装该模块。
  

步骤二：工程配置文件中加入模块

  Q3d是在数据可视化模块中，需要在pro或者pri配置文件中添加。

QT += datavisualization

步骤三：添加使用到的头文件

使用到Q3DBar相关类中添加头文件，主要使用到Q3DBar、QBar3DSeries、QBarDataRow等等。

#include <Q3DBars>
#include <Q3DTheme>
#include <QBar3DSeries>
#include <QVector3D>

步骤四：添加命名空间

  这时候还是无法使用对应的类，需要添加命名空间才行：

using namespace QtDataVisualization;

步骤五：Q3D的图标基础构建框架

  下面是包含注释的Q3DBar基础构建流程，其与散点图在轴（轴名称和轴使用等）和数据（添加数据方式为每一个占位基本都需要，除非你能直接阔过去，从头开始添加的中间有0则不好处理，需要添加0来占位，QBarDataRow自动依次排序的）

_pQ3DBars = new Q3DBars();
_pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DBars, this);

// 设置轴文本
{
    QStringList strList;
    _pQ3DBars->rowAxis()->setTitle("年");
    _pQ3DBars->rowAxis()->setTitleVisible(true);
    strList.clear();
    strList << "2010" << "2011" << "2012" << "2013" << "2014"
               << "2015" << "2016" << "2017" << "2018" << "2019"
               << "2020" << "2021" << "2022" << "2023" ;
    _pQ3DBars->rowAxis()->setLabels(strList);
    _pQ3DBars->columnAxis()->setTitle("月");
    strList.clear();
    strList << "1" << "2" << "3" << "4" << "5"
                << "6" << "7" << "8" << "9" << "10"
                << "11" << "12";
    _pQ3DBars->columnAxis()->setLabels(strList);
    _pQ3DBars->columnAxis()->setTitleVisible(true);
    _pQ3DBars->valueAxis()->setTitle("销售额(万元)");
    _pQ3DBars->valueAxis()->setTitleVisible(true);
}
// 设置轴范围
{
    _pQ3DBars->rowAxis()->setRange(2010 - 2010, 2023 - 2010);   // 从0开始
    _pQ3DBars->columnAxis()->setRange(1 - 1, 12 - 1);           // 从0开始
    _pQ3DBars->valueAxis()->setRange(0, 40);
}

// 生成一个曲线
_pBar3DSeries = new QBar3DSeries(_pQ3DBars);
// 设置渲染平滑
_pBar3DSeries->setMeshSmooth(true);

// 视图添加该曲线
_pQ3DBars->addSeries(_pBar3DSeries);

// 设置阴影质量
_pQ3DBars->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow);
// 设置视角
_pQ3DBars->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft);
// 设置子网格
_pQ3DBars->activeTheme()->setGridEnabled(true);

#if 1
// 添加模拟数据
QBarDataArray data;
for(int year = 2010; year <= 2023; year++)
{
    QBarDataRow *pBarDataRow = new QBarDataRow;
    for(int month = 1; month <= 12; month++)
    {
        if(year == 2023 && month >= 4)
        {
            LOG << year << month;
            // 当前2023年4月，无数据
            *pBarDataRow << 0;
        }else{
            *pBarDataRow << ((year - 2010) + month);
        }
    }
    data << pBarDataRow;
}
// 添加数据(自动冲掉之前的数据)
_pBar3DSeries->dataProxy()->addRows(data);
#endif

Demo源码

Q3dBarWidget.h
#ifndef Q3DBARWIDGET_H
#define Q3DBARWIDGET_H

#include <QWidget>
#include <Q3DBars>
#include <Q3DTheme>
#include <QBar3DSeries>
#include <QVector3D>


using namespace QtDataVisualization;

namespace Ui {
class Q3dBarWidget;
}

class Q3dBarWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Q3dBarWidget(QWidget *parent = 0);
    ~Q3dBarWidget();

protected:
    void initControl();


protected:
    void resizeEvent(QResizeEvent *event);

private:
    Ui::Q3dBarWidget *ui;

private:
    Q3DBars *_pQ3DBars;             // q3d柱状视图
    QWidget *_pContainer;           // q3d窗口容器
    QBar3DSeries *_pBar3DSeries;    // q3d柱状图数据
};

#endif // Q3DBARWIDGET_H

Q3dBarWidget.cpp

#include "Q3dBarWidget.h"
#include "ui_Q3dBarWidget.h"
#include <Q3DTheme>


#include <QDebug>
#include <QDateTime>
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<__FUNCTION__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QThread()::currentThread()
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd")
#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss:zzz")

Q3dBarWidget::Q3dBarWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Q3dBarWidget),
    _pQ3DBars(0),
    _pContainer(0),
    _pBar3DSeries(0)
{
    ui->setupUi(this);

    QString version = "v1.0.0";
    setWindowTitle(QString("q3d柱状图示例 %1(作者:长沙红胖子 QQ:21497936 WX:15173255813 www.hpzwl.com").arg(version));

    initControl();
}

Q3dBarWidget::~Q3dBarWidget()
{
    delete ui;
}


void Q3dBarWidget::initControl()
{
    _pQ3DBars = new Q3DBars();
    _pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DBars, this);

    // 设置轴文本
    {
        QStringList strList;
        _pQ3DBars->rowAxis()->setTitle("年");
        _pQ3DBars->rowAxis()->setTitleVisible(true);
        strList.clear();
        strList << "2010" << "2011" << "2012" << "2013" << "2014"
                << "2015" << "2016" << "2017" << "2018" << "2019"
                << "2020" << "2021" << "2022" << "2023" ;
        _pQ3DBars->rowAxis()->setLabels(strList);
        _pQ3DBars->columnAxis()->setTitle("月");
        strList.clear();
        strList << "1" << "2" << "3" << "4" << "5"
                << "6" << "7" << "8" << "9" << "10"
                << "11" << "12";
        _pQ3DBars->columnAxis()->setLabels(strList);
        _pQ3DBars->columnAxis()->setTitleVisible(true);
        _pQ3DBars->valueAxis()->setTitle("销售额(万元)");
        _pQ3DBars->valueAxis()->setTitleVisible(true);
    }
    // 设置轴范围
    {
        _pQ3DBars->rowAxis()->setRange(2010 - 2010, 2023 - 2010);   // 从0开始
        _pQ3DBars->columnAxis()->setRange(1 - 1, 12 - 1);           // 从0开始
        _pQ3DBars->valueAxis()->setRange(0, 40);
    }

    // 生成一个曲线
    _pBar3DSeries = new QBar3DSeries(_pQ3DBars);
    // 设置渲染平滑
    _pBar3DSeries->setMeshSmooth(true);

    // 视图添加该曲线
    _pQ3DBars->addSeries(_pBar3DSeries);

    // 设置阴影质量
    _pQ3DBars->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow);
    // 设置视角
    _pQ3DBars->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft);
    // 设置子网格
    _pQ3DBars->activeTheme()->setGridEnabled(true);

#if 1
    // 添加模拟数据
    QBarDataArray data;
    for(int year = 2010; year <= 2023; year++)
    {
        QBarDataRow *pBarDataRow = new QBarDataRow;
        for(int month = 1; month <= 12; month++)
        {
            if(year == 2023 && month >= 4)
            {
                LOG << year << month;
                // 当前2023年4月，无数据
                *pBarDataRow << 0;
            }else{
                *pBarDataRow << ((year - 2010) + month);
            }
        }
        data << pBarDataRow;
    }
    // 添加数据(自动冲掉之前的数据)
    _pBar3DSeries->dataProxy()->addRows(data);
#endif

}

void Q3dBarWidget::resizeEvent(QResizeEvent *event)
{
    if(_pContainer)
    {
        _pContainer->setGeometry(rect());
    }
}

工程模板v1.1.0

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