C/C++ QT ,mainwindow界面存在两个按钮，一个画图形，一个清空所有图形，还有一个graphicsView窗口，graphicsView结合opengl，使用opengl在图像上层画上述形状，graphicsView底层要显示一张图像，需要保留graphicsView原有功能，请给出完整代码和详细的中文注释以及完整的步骤，头文件和源文件分开给。图形类型为空心矩形，矩形的每个顶点都由mainwindow界面指定，不需要界面输入，直接给出指定顶点，规避之前发生的错误，给我一份能用的代码

<think>我们使用Qt框架来实现这个需求。主要步骤包括： 1. 创建一个继承自QGraphicsView的类，使用OpenGL作为渲染引擎（设置视口为QOpenGLWidget）。 2. 在GraphicsView中显示一张底层图像（作为背景），然后在其上绘制空心矩形（作为前景）。 3. 创建主窗口MainWindow，包含两个按钮：一个用于绘制矩形，一个用于清空所有图形。 4. 保留GraphicsView的原有功能（如缩放、平移等）。 注意：为了在QGraphicsView中使用OpenGL，我们将设置其视口为QOpenGLWidget。同时，为了绘制图形，我们将使用QGraphicsScene来管理图形项。 具体实现： - 我们将创建一个自定义的QGraphicsScene，用于显示背景图片和绘制矩形。 - 绘制矩形时，我们创建一个矩形图形项（QGraphicsRectItem）并添加到场景中，设置为空心（无填充色）。 - 清空图形时，移除所有除了背景图片以外的图形项。 由于要求底层显示一张图像，我们将这张图像作为场景的背景。但是注意，QGraphicsScene的背景绘制方式可能会因为缩放而模糊，因此我们采用另一种方式：在场景中添加一个图形项（QGraphicsPixmapItem）作为底层图像，这样我们可以控制它的位置和大小。 步骤： 1. 创建自定义GraphicsView类（可选，这里我们直接使用QGraphicsView，但在MainWindow中设置其视口为QOpenGLWidget）。 2. 创建MainWindow，并设置布局：两个按钮和一个GraphicsView。 3. 在GraphicsView中设置场景（QGraphicsScene），并添加一个图像项作为背景。 4. 实现绘制矩形：在场景中添加一个矩形图形项（设置画笔为实线，无画刷）。 5. 实现清空：删除场景中除背景图像项以外的所有图形项。 由于需要保留GraphicsView的原有功能（如鼠标滚轮缩放、平移等），我们不需要修改这些事件的默认处理。 代码结构： 我们分为头文件和源文件。 1. 头文件：mainwindow.h 2. 源文件：main.cpp, mainwindow.cpp 注意：为了避免之前出现的错误，我们将矩形的顶点直接指定（例如，在场景坐标系中，我们指定一个矩形的位置和大小）。 我们将使用一个成员变量来记录背景图像项，以便在清空时保留它。 具体代码实现如下： 首先，我们创建MainWindow类，在头文件中声明必要的成员和槽函数。 mainwindow.h:</think>以下是一个使用Qt和OpenGL实现的完整解决方案，包含详细的注释和分文件代码： ### 解决方案 #### 文件结构 1. `mainwindow.h` - 主窗口头文件 2. `mainwindow.cpp` - 主窗口实现 3. `openglgraphicsview.h` - OpenGL视图头文件 4. `openglgraphicsview.cpp` - OpenGL视图实现 5. `main.cpp` - 程序入口 --- ### 1. mainwindow.h ```cpp #ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> #include <QGraphicsView> #include <QPushButton> #include <QHBoxLayout> #include <QVBoxLayout> #include "openglgraphicsview.h" // 自定义OpenGL视图 class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr); ~MainWindow(); private slots: void drawRectangle(); // 绘制矩形 void clearScene(); // 清空图形 private: void setupUI(); // 初始化UI OpenGLGraphicsView *graphicsView; // OpenGL视图 QPushButton *btnDraw; // 绘制按钮 QPushButton *btnClear; // 清空按钮 }; #endif // MAINWINDOW_H ``` --- ### 2. mainwindow.cpp ```cpp #include "mainwindow.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) { setWindowTitle("OpenGL图形绘制"); resize(800, 600); setupUI(); } MainWindow::~MainWindow() {} void MainWindow::setupUI() { // 创建主布局 QWidget *centralWidget = new QWidget(this); QVBoxLayout *mainLayout = new QVBoxLayout(centralWidget); // 创建按钮区域 QHBoxLayout *buttonLayout = new QHBoxLayout(); btnDraw = new QPushButton("绘制矩形", this); btnClear = new QPushButton("清空图形", this); buttonLayout->addWidget(btnDraw); buttonLayout->addWidget(btnClear); // 创建OpenGL视图 graphicsView = new OpenGLGraphicsView(this); graphicsView->setBackgroundImage(":/background.jpg"); // 设置底层图像 // 添加到主布局 mainLayout->addLayout(buttonLayout); mainLayout->addWidget(graphicsView); setCentralWidget(centralWidget); // 连接信号槽 connect(btnDraw, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::drawRectangle); connect(btnClear, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::clearScene); } void MainWindow::drawRectangle() { // 定义矩形顶点坐标（规避之前错误） QVector<QPointF> vertices = { QPointF(100, 100), // 左上角 QPointF(300, 100), // 右上角 QPointF(300, 300), // 右下角 QPointF(100, 300) // 左下角 }; graphicsView->drawHollowRectangle(vertices); } void MainWindow::clearScene() { graphicsView->clearAllShapes(); } ``` --- ### 3. openglgraphicsview.h ```cpp #ifndef OPENGLGRAPHICSVIEW_H #define OPENGLGRAPHICSVIEW_H #include <QGraphicsView> #include <QOpenGLWidget> #include <QGraphicsScene> #include <QGraphicsPixmapItem> #include <QVector> #include <QPointF> class OpenGLGraphicsView : public QGraphicsView { Q_OBJECT public: explicit OpenGLGraphicsView(QWidget *parent = nullptr); // 设置背景图像 void setBackgroundImage(const QString &imagePath); // 绘制空心矩形 void drawHollowRectangle(const QVector<QPointF> &vertices); // 清空所有图形 void clearAllShapes(); protected: // 保留原有视图功能（缩放/平移） void wheelEvent(QWheelEvent *event) override; private: QGraphicsScene *scene; // 场景对象 QGraphicsPixmapItem *background; // 背景图像项 }; #endif // OPENGLGRAPHICSVIEW_H ``` --- ### 4. openglgraphicsview.cpp ```cpp #include "openglgraphicsview.h" #include <QOpenGLWidget> #include <QGraphicsRectItem> #include <QPen> #include <QWheelEvent> OpenGLGraphicsView::OpenGLGraphicsView(QWidget *parent) : QGraphicsView(parent) { // 设置OpenGL渲染 QOpenGLWidget *glWidget = new QOpenGLWidget(this); setViewport(glWidget); // 使用OpenGL视口 // 创建场景 scene = new QGraphicsScene(this); setScene(scene); // 设置渲染优化 setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true); setRenderHint(QPainter::SmoothPixmapTransform, true); setViewportUpdateMode(FullViewportUpdate); } void OpenGLGraphicsView::setBackgroundImage(const QString &imagePath) { // 清除旧背景 if (background) { scene->removeItem(background); delete background; } // 加载并设置新背景 QPixmap pixmap(imagePath); if (!pixmap.isNull()) { background = scene->addPixmap(pixmap); background->setZValue(-1); // 置于底层 setSceneRect(pixmap.rect()); // 设置场景大小 } } void OpenGLGraphicsView::drawHollowRectangle(const QVector<QPointF> &vertices) { if (vertices.size() < 4) return; // 创建空心矩形（无填充色） QGraphicsPolygonItem *rect = new QGraphicsPolygonItem( QPolygonF(vertices) ); // 设置画笔样式 QPen pen(Qt::red, 3); // 红色边框，宽度3 pen.setStyle(Qt::DashLine); // 虚线样式 rect->setPen(pen); rect->setBrush(Qt::NoBrush); // 无填充 // 添加到场景（位于背景之上） rect->setZValue(1); scene->addItem(rect); } void OpenGLGraphicsView::clearAllShapes() { // 删除所有非背景项 QList<QGraphicsItem*> items = scene->items(); for (QGraphicsItem *item : items) { if (item != background) { scene->removeItem(item); delete item; } } } void OpenGLGraphicsView::wheelEvent(QWheelEvent *event) { // 保留缩放功能：Ctrl+滚轮缩放 if (event->modifiers() & Qt::ControlModifier) { double scaleFactor = (event->angleDelta().y() > 0) ? 1.1 : 0.9; scale(scaleFactor, scaleFactor); } else { QGraphicsView::wheelEvent(event); // 保持默认行为 } } ``` --- ### 5. main.cpp ```cpp #include "mainwindow.h" #include <QApplication> int main(int argc, char *argv[]) { QApplication app(argc, argv); // 设置OpenGL格式（可选） QSurfaceFormat format; format.setVersion(3, 3); format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile); QSurfaceFormat::setDefaultFormat(format); MainWindow window; window.show(); return app.exec(); } ``` --- ### 关键功能说明 1. **OpenGL集成**： - 通过`QOpenGLWidget`作为视口实现硬件加速渲染 - 保留原有视图功能（Ctrl+滚轮缩放） 2. **图像显示**： - 使用`QGraphicsPixmapItem`显示底层图像 - 通过`setZValue(-1)`确保图像在底层 3. **图形绘制**： - 空心矩形使用`QGraphicsPolygonItem`实现 - 设置`Qt::NoBrush`保证无填充 - 虚线边框通过`Qt::DashLine`实现 4. **坐标系统**： - 矩形顶点直接指定为场景坐标 - 避免坐标转换错误（固定值示例） 5. **资源管理**： - 使用资源文件加载背景图（需创建.qrc文件） - 清空时保留背景图像 --- ### 使用说明 1. 创建Qt Widgets Application项目 2. 添加上述文件到项目 3. 创建资源文件包含背景图像（例如`background.jpg`） 4. 在.pro文件中添加：`QT += opengl widgets` 5. 编译运行 > 注意：矩形顶点坐标已固定为`(100,100)`到`(300,300)`，如需动态修改可扩展为鼠标交互实现[^1][^2]。