概述

Qt的三大體系：QWidget、QGraphics、Quick，其中QGraphics圖形框架算是這三個中比較高級的一種用法了，并且使用起來相比另外兩個體系會更加的復雜一些，不過它能實現的功能卻非常強大，主要體現在對圖元的管理，它獨特的刷新機制可以在眾多的圖元中都能夠很好的管理，保證整個交互的流暢度。

而這里要描述的就是QGraphics體系的刷新機制以及該體系中相關元素的使用方式及特點。

QGraphics體系的三大元素

QGraphics體系中最重要的三大元素：QGraphicsView、QGraphicsScene、QGraphicsItem，這三者構成了QGraphics體系最基礎的模型框架，也是在使用過程中必不可少的元素。

• QGraphicsScene ：場景。場景用于裝載所有item元素，它是一個無限大的空間，但是我們在使用的時候通常會指定一塊區域(setSceneRect)用于安放所有的item元素，并且item之間的邏輯，以及消息傳遞都是從場景中進行統一管理，比如我門要捕捉鼠標消息，或者觸控消息，統一在Scene中獲取，然后分發給需要的item，可以說Scene就是一個大管家；

• QGraphicsView：視圖。視圖就好比一個窗口，用于展示當前Scene中的元素，上面說到，Scene是一個無限大的空間，當view移動到Scene某個位置，就能看到該位置上的Item元素。

• QGraphicsItem：每一個單獨的圖元，QGraphicsItem是一個基類，還有很多子類繼承于它，也就是這一系列的item行程了整個QGraphics體系中的每一個圖元。

看一下這三者的關系：

再用一個非常形象的類比應該就會很明白這三者的關系了：
Scene就好比天空，無限大，而Item就是天空中的云朵，可以有很多云，而view就好比一扇窗戶，透過窗戶可以看到天空中的云，而一片天空可以通過很多扇窗戶去看。所以一個Scene可以同時對應多個View，但是一個View只能對應一個Scene。

刷新機制

OK ，有了以上鋪墊，終于可以進入都今天的主題，QGraphics體系中的刷新機制到底是怎樣的呢？

我們都知道，QWidget是以窗口式刷新，每次會渲染整個窗口達到刷新目的，而QGraphics中可以局部刷新，也就是說可以只刷新某一個圖元，而其他的元素保持不動，這是二者在刷新機制上很大的不同，以致于QGraphics在渲染大量圖元的時候也能很流暢。

看以下圖示：

這里的itemA在刷新的時候，ItemB是不會刷新的，這是兩個獨立的Item，但是考慮以下這種情況：

當兩個item有交集的時候，這時候如果刷新ItemA，那么ItemB也會相應的刷新，同樣，刷新ItemB的時候，ItemA也會觸發刷新。
并且要注意的是，上面說到的ItemA和ItemB的交集，并不局限于這兩者只是在同一平面上真實的交集，也就是說，即便是二者的ZValue不同， 但是從Z軸俯視的角度看到二者有交集也會觸發對方相應的刷新。還有一種情況，如果兩個Item是父子關系，也會全部刷新。

所以上面圖示，即便ItemA和ItemB的ZValue不同，還是會觸發刷新。這是QGraphicsItem默認的行為。

那么，這樣會帶來什么問題呢，如果我們做的是一個實時性非常高的動作，比如在屏幕上畫線，線條要實時刷新，而這時候如果同時觸發了其他Item的刷新，并且該Item刷新比較耗時，那么就會直接影響我們畫線item的刷新，直觀的感覺就是卡頓，線條折線嚴重，因為刷新界面都是在主線程中執行的，耗時操作將會阻塞。

避免重復刷新

那么該怎么解決這個問題呢？還真有辦法。

我們的目的就是即便是多個Item重疊，那在刷新其中一個的時候不要讓其他Item也跟著刷新，OK，QGraphicsItem中提供了一個枚舉：

enum QGraphicsItem::CacheMode

設置Item的緩存模式，我們來看一下緩存的類型：

• 默認就是不做緩存，然后每次都會重新繪制。

• QGraphicsItem::ItemCoordinateCache模式， QGraphicsItem會創建一個具有可配置大小/分辨率的屏幕外像素緩沖區，但是渲染質量通常會降低，具體取決于緩存的分辨率和項目轉換。 第一次重繪項時，它會將自身渲染到緩存中，然后緩存將在每次后續曝光中重復使用。

• QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache模式，此模式適用于可以移動但不旋轉，縮放或剪切的項目。 如果直接或間接轉換項目，將自動重新生成緩存。 與ItemCoordinateCacheMode不同，DeviceCoordinateCache始終以最高質量呈現。

可以根據實際需要選擇使用哪種緩存模式，然后通過調用函數setCacheMode來設置。

函數原型為：

void QGraphicsItem::setCacheMode(CacheMode mode, const QSize &logicalCacheSize = QSize())

可選的logicalCacheSize參數僅由ItemCoordinateCache模式使用，并描述緩存緩沖區的分辨率，如果logicalCacheSize是（100,100），QGraphicsItem將使項目適合圖形內存中的100x100像素，而不管項目本身的邏輯大小。

默認情況下，QGraphicsItem使用boundingRect()的大小。對于除ItemCoordinateCache之外的所有其他緩存模式，將忽略logicalCacheSize。
如果項目花費大量時間重繪自身，則緩存可以加快渲染速度。在某些情況下，緩存也會降低渲染速度，特別是當項目花費的時間少于重繪時間時，QGraphicsItem會從緩存中重新繪制。

啟用緩存后，項目的paint()函數通常會繪制到屏幕外的pixmap緩存中，對于任何后續重繪請求，Graphics View框架將從緩存中重繪。這種方法特別適用于QGLWidget，它將所有緩存存儲為OpenGL紋理。

注意：啟用緩存并不意味著只有在響應顯式update()調用時才會調用item的paint()函數。例如，在內存壓力下，Qt可能決定丟棄一些緩存信息;在這種情況下，即使沒有update()調用（也就是說，沒有啟用緩存），也會調用item的paint()函數。

那么，既然會繪制到pixmap緩存中，如果數據量特別多，導致pixmap緩存不夠怎么辦，這時候就需要通過更改QPixmapCache的緩存限制以獲得最佳性能。

QPixmapCache

QPixmapCache類為pixmaps提供應用程序范圍的緩存。
此類是使用QPixmap優化繪圖的工具。

QPixmapCache不包含任何成員數據，只包含訪問全局像素圖緩存的靜態函數。它創建了一個內部QCache對象來緩存pixmaps。

默認的pixmap緩存空間為10MB，如果我們需要緩存的數據量很大，那么就需要修改這個值，通過調用靜態函數setCacheLimit來進行設置即可。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Qt QGraphics体系及刷新机制介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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