QT下使用QChart绘制曲线

头文件内容

/*!* \file curve_charts.h* \date 2023/11/18 23:08** \author * Contact:** \brief ** 基于Qt的曲线图** \note
*/#pragma once#include <unordered_map>#include <QWidget>
#include <QtCharts/QChart>
#include <QtCharts/QChartView>
#include <QtCharts/QValueAxis>
#include <QPoint>
#include <QtCharts/QLineSeries>
#include <QString>
#include <QGridLayout>
#include <QLegendMarker>
#include <QScatterSeries>#define		QString2StdString(x)	((x).toStdString())
#define		StdString2QString(x)	(QString::fromLocal8Bit(std::string(x).c_str()))QT_CHARTS_USE_NAMESPACEclass CurveCharts : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:CurveCharts(QWidget *parent = nullptr);~CurveCharts();/*!* @func：  void AddSeries(const std::string _series_name, QPen _series_pen);* * @date：  2023/11/18* * @author：叫牌* * @brief: 添加一条曲线，如果已经有这条曲线名称添加失败** @param _series_name: 曲线名称* @param _series_pen:  曲线颜色* * @return: true添加成功，false添加失败*/bool AddSeries(const std::string& _series_name, QPen _series_pen);/*!* @func：  void UpdateSeries(const std::string _series_name, std::vector<QPoint> _charts_data);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 通过曲线名称更新曲线** @param _series_name: 曲线名称* @param _charts_data: 曲线数据** @return: true更新成功，false更新失败*/bool UpdateSeries(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _charts_data);/*!* @func：  void AppendSeriesData(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _chart_data);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 通过曲线名称追加曲线数据** @param _series_name: 曲线名称* @param _charts_data: 曲线数据** @return: true更新成功，false更新失败*/bool AppendSeriesData(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _chart_data);/*!* @func：  void SetTitle(const std::string _title);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置曲线标题** @param _title: 曲线标题** @return: 无*/void SetTitle(const std::string& _title);/*!* @func：  std::string GetTitle();** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 获取曲线标题** @return: 曲线标题*/std::string GetTitle();/*!* @func：  void SetXAxisRange(qreal _x_min, qreal _x_max);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置X轴范围** @return: 无*/void SetXAxisRange(qreal _x_min, qreal _x_max);/*!* @func：  void SetYAxisRange(qreal _y_min, qreal _y_max);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置Y轴范围** @return: 无*/void SetYAxisRange(qreal _y_min, qreal _y_max);/*!* @func：  void SetTitle(const std::string& _XTitle, const std::string& _YTitle);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置Y轴范围* * @param _XTitle: X坐标轴标题* @param _YTitle: Y坐标轴标题** @return: 无*/void setAxisTitles(const std::string& _XTitle, const std::string& _YTitle);/*!* @func：  void SetAxisRanges(bool _flag);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置坐标轴自适应** @param _flag: true表示自适应，false表示不自适应** @return: 无*/void SetAxisRanges(const bool& _flag);/*!* @func：  void SetLegendVisiable(const bool& _flag);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置图例显隐** @param _flag: true表示显示，false表示隐藏** @return: 无*/void SetLegendVisiable(const bool& _flag);/*!* @func：  void SetRubberBand(const bool& _hor, const bool& _ver);** @date：  2023/11/18** @author：叫牌** @brief: 设置垂直或水平缩放** @param _hor: true表示打开水平缩放，false表示关闭* @param _ver: true表示打开垂直缩放，false表示关闭** @return: 无* * @note: 垂直和水平缩放只能打开一个，都打开默认选择水平缩放*/void SetRubberBand(const bool& _hor, const bool& _ver);private:QChartView* chart_view_;QChart* chart_;// X轴范围QValueAxis* x_axis_;// Y轴范围QValueAxis* y_axis_;// 存放所有的曲线// <曲线名称，对应的曲线指针>std::unordered_map<std::string, QLineSeries*> charts_series_;// 曲线数据的X和Y最小值QPoint axis_min_;// 曲线数据的X和Y轴最大值QPoint axis_max_;// 坐标轴是否自适应bool is_adaption_;// 图例是否显隐bool is_legend_;
};

我封装了接口供外部直接调用。

构造函数

CurveCharts::CurveCharts(QWidget* parent): QWidget(parent), chart_view_(new QChartView), chart_(new QChart), x_axis_(new QValueAxis), y_axis_(new QValueAxis), is_adaption_(false), is_legend_(false)
{// 布局，栅格布局，把QChartView对象之间放进去，在main函数实例化对象调用show方法。QGridLayout* layout = new QGridLayout;this->setLayout(layout);layout->addWidget(chart_view_);// 窗口标题setWindowTitle(StdString2QString("曲线视图"));// 设置QChartchart_view_->setChart(chart_);// 设置X和Y坐标轴标题的显示位置，X轴标题在最小面，Y轴标题在左侧chart_->addAxis(x_axis_, Qt::AlignBottom);chart_->addAxis(y_axis_, Qt::AlignLeft);// 用于平滑图形的边缘和曲线，减少锯齿状的边缘chart_view_->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);// 初始化最小最大值，方便记录X轴和Y轴所有曲线数据的最大最小值axis_min_.setX(INT_MAX);axis_min_.setY(INT_MAX);axis_max_.setX(INT_MIN);axis_max_.setY(INT_MIN);
}

构造函数里对各种成员变量初始化，进行布局，将QChartView对象通过栅格布局，设置X和Y轴的标题。

AddSeries方法

bool CurveCharts::AddSeries(const std::string& _series_name, QPen _series_pen)
{// 如果找到了就说明这个曲线的名称已经添加过了，不能重复添加或者覆盖if (charts_series_.find(_series_name) != charts_series_.end())return false;// 定义一个折线对象QLineSeries* line_series = new QLineSeries;charts_series_[_series_name] = line_series;// 添加到QChartchart_->addSeries(line_series);// 给这条折线添加颜色line_series->setPen(_series_pen);// 设置X轴line_series->attachAxis(x_axis_);// 设置Y轴line_series->attachAxis(y_axis_);// 设置这条折线的名字line_series->setName(StdString2QString(_series_name));// 为true表示显示图例if(is_legend_)chart_->legend()->markers(line_series)[0]->setLabel(StdString2QString(_series_name));return true;
}

这是一个添加曲线的函数，我们通过实例化该类的对象调用，参数就是你要添加曲线的名字，还有你想要它是什么颜色。

图例：
在这里插入图片描述

UpdateSeries方法

bool CurveCharts::UpdateSeries(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _charts_data)
{// 找不到说明没有这条曲线if (charts_series_.find(_series_name) == charts_series_.end())return false;// 这是更新，所以得把之前这条曲线的数据清空charts_series_[_series_name]->clear();// 添加曲线数据，同时将最大最小值替换for (const auto& point : _charts_data){qreal y_min = point.y() < axis_min_.y() ? point.y() : axis_min_.y();qreal y_max = point.y() > axis_max_.y() ? point.y() : axis_max_.y();qreal x_min = point.x() < axis_min_.x() ? point.x() : axis_min_.x();qreal x_max = point.x() > axis_max_.x() ? point.x() : axis_max_.x();axis_min_.setX(x_min);axis_min_.setY(y_min);axis_max_.setX(x_max);axis_max_.setY(y_max);charts_series_[_series_name]->append(point.x(), point.y());}// 如果是坐标轴自适应数据，那就通过设置坐标轴范围进行设置if (is_adaption_){SetXAxisRange(axis_min_.x(), axis_max_.x());SetYAxisRange(axis_min_.y(), axis_max_.y());}return true;
}

这是更新曲线数据，所谓更新就是把之前的清空，是新一份数据，参数是要更新的曲线名称和数据。

AppendSeriesData方法

bool CurveCharts::AppendSeriesData(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _chart_data)
{if (charts_series_.find(_series_name) == charts_series_.end())return false;for (const auto& point : _chart_data){qreal y_min = point.y() < axis_min_.y() ? point.y() : axis_min_.y();qreal y_max = point.y() > axis_max_.y() ? point.y() : axis_max_.y();qreal x_min = point.x() < axis_min_.x() ? point.x() : axis_min_.x();qreal x_max = point.x() > axis_max_.x() ? point.x() : axis_max_.x();axis_min_.setX(x_min);axis_min_.setY(y_min);axis_max_.setX(x_max);axis_max_.setY(y_max);charts_series_[_series_name]->append(point.x(), point.y());}if (is_adaption_){SetXAxisRange(axis_min_.x(), axis_max_.x());SetYAxisRange(axis_min_.y(), axis_max_.y());}return true;
}

追加曲线数据，我们需要在外部给某条曲线数据追加时，和更新的区别在于更新需要清空，而追加不需要，沿用之前的数据。

SetLegendVisiable

void CurveCharts::SetLegendVisiable(const bool& _flag)
{is_legend_ = _flag;if (is_legend_){for (auto it = charts_series_.begin(); it != charts_series_.end(); it++)chart_->legend()->markers(it->second)[0]->setLabel(StdString2QString(it->first));}
}

设置是否显示图例，true表示显示，false表示不显示

SetRubberBand

void CurveCharts::SetRubberBand(const bool& _hor, const bool& _ver)
{if (_hor)chart_view_->setRubberBand(QChartView::HorizontalRubberBand);else if (_ver)chart_view_->setRubberBand(QChartView::VerticalRubberBand);
}

设置垂直缩放和水平缩放，但是这两个只能生效一个，不能同时生效。

剩下的方法就很简单，不做说明，直接贴源码。

CPP内容

#include "curve_charts.h"CurveCharts::CurveCharts(QWidget* parent): QWidget(parent), chart_view_(new QChartView), chart_(new QChart), x_axis_(new QValueAxis), y_axis_(new QValueAxis), is_adaption_(false), is_legend_(false)
{// 布局，栅格布局，把QChartView对象之间放进去，在main函数实例化对象调用show方法。QGridLayout* layout = new QGridLayout;this->setLayout(layout);layout->addWidget(chart_view_);// 窗口标题setWindowTitle(StdString2QString("曲线视图"));// 设置QChartchart_view_->setChart(chart_);// 设置X和Y坐标轴标题的显示位置，X轴标题在最小面，Y轴标题在左侧chart_->addAxis(x_axis_, Qt::AlignBottom);chart_->addAxis(y_axis_, Qt::AlignLeft);chart_view_->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);// 初始化最小最大值，方便记录X轴和Y轴所有曲线数据的最大最小值axis_min_.setX(INT_MAX);axis_min_.setY(INT_MAX);axis_max_.setX(INT_MIN);axis_max_.setY(INT_MIN);
}CurveCharts::~CurveCharts()
{}bool CurveCharts::AddSeries(const std::string& _series_name, QPen _series_pen)
{// 如果找到了就说明这个曲线的名称已经添加过了，不能重复添加或者覆盖if (charts_series_.find(_series_name) != charts_series_.end())return false;// 定义一个折线对象QLineSeries* line_series = new QLineSeries;charts_series_[_series_name] = line_series;// 添加到QChartchart_->addSeries(line_series);// 给这条折线添加颜色line_series->setPen(_series_pen);// 设置X轴line_series->attachAxis(x_axis_);// 设置Y轴line_series->attachAxis(y_axis_);// 设置这条折线的名字line_series->setName(StdString2QString(_series_name));// 为true表示显示图例if(is_legend_)chart_->legend()->markers(line_series)[0]->setLabel(StdString2QString(_series_name));return true;
}bool CurveCharts::UpdateSeries(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _charts_data)
{// 找不到说明没有这条曲线if (charts_series_.find(_series_name) == charts_series_.end())return false;// 这是更新，所以得把之前这条曲线的数据清空charts_series_[_series_name]->clear();// 添加曲线数据，同时将最大最小值替换for (const auto& point : _charts_data){qreal y_min = point.y() < axis_min_.y() ? point.y() : axis_min_.y();qreal y_max = point.y() > axis_max_.y() ? point.y() : axis_max_.y();qreal x_min = point.x() < axis_min_.x() ? point.x() : axis_min_.x();qreal x_max = point.x() > axis_max_.x() ? point.x() : axis_max_.x();axis_min_.setX(x_min);axis_min_.setY(y_min);axis_max_.setX(x_max);axis_max_.setY(y_max);charts_series_[_series_name]->append(point.x(), point.y());}// 如果是坐标轴自适应数据，那就通过设置坐标轴范围进行设置if (is_adaption_){SetXAxisRange(axis_min_.x(), axis_max_.x());SetYAxisRange(axis_min_.y(), axis_max_.y());}return true;
}bool CurveCharts::AppendSeriesData(const std::string& _series_name, std::vector<QPoint> _chart_data)
{if (charts_series_.find(_series_name) == charts_series_.end())return false;for (const auto& point : _chart_data){qreal y_min = point.y() < axis_min_.y() ? point.y() : axis_min_.y();qreal y_max = point.y() > axis_max_.y() ? point.y() : axis_max_.y();qreal x_min = point.x() < axis_min_.x() ? point.x() : axis_min_.x();qreal x_max = point.x() > axis_max_.x() ? point.x() : axis_max_.x();axis_min_.setX(x_min);axis_min_.setY(y_min);axis_max_.setX(x_max);axis_max_.setY(y_max);charts_series_[_series_name]->append(point.x(), point.y());}if (is_adaption_){SetXAxisRange(axis_min_.x(), axis_max_.x());SetYAxisRange(axis_min_.y(), axis_max_.y());}return true;
}void CurveCharts::SetTitle(const std::string& _title)
{chart_->setTitle(StdString2QString(_title));
}std::string CurveCharts::GetTitle()
{return QString2StdString(chart_->title());
}void CurveCharts::SetXAxisRange(qreal _x_min, qreal _x_max)
{x_axis_->setRange(_x_min, _x_max);
}void CurveCharts::SetYAxisRange(qreal _y_min, qreal _y_max)
{y_axis_->setRange(_y_min, _y_max);
}void CurveCharts::setAxisTitles(const std::string& _XTitle, const std::string& _YTitle)
{x_axis_->setTitleText(StdString2QString(_XTitle));y_axis_->setTitleText(StdString2QString(_YTitle));
}void CurveCharts::SetRubberBand(const bool& _hor, const bool& _ver)
{if (_hor)chart_view_->setRubberBand(QChartView::HorizontalRubberBand);else if (_ver)chart_view_->setRubberBand(QChartView::VerticalRubberBand);
}void CurveCharts::SetAxisRanges(const bool& _flag)
{is_adaption_ = _flag;
}void CurveCharts::SetLegendVisiable(const bool& _flag)
{is_legend_ = _flag;if (is_legend_){for (auto it = charts_series_.begin(); it != charts_series_.end(); it++)chart_->legend()->markers(it->second)[0]->setLabel(StdString2QString(it->first));}
}

测试函数

#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QTimer>
#include <random>#include "curve_charts.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);CurveCharts* cure_charts = new CurveCharts;cure_charts->SetTitle("信号曲线");cure_charts->AddSeries("时域", QPen(QColor(Qt::green)));cure_charts->AddSeries("频域", QPen(QColor(Qt::red)));cure_charts->SetAxisRanges(true);cure_charts->SetLegendVisiable(true);cure_charts->SetRubberBand(true, false);cure_charts->setAxisTitles("时间", "幅度");int x = 0;QTimer timer;timer.setInterval(1000); // 设置定时间隔QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, [&]() {std::random_device rd;  // 随机设备，用于产生随机数种子std::mt19937 gen(rd()); // 使用随机设备的随机数引擎std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 100); // 定义随机数分布范围为 [0, 100]std::vector<QPoint> temp1;std::vector<QPoint> temp2;int randomNumber1 = dist(gen);int randomNumber2 = dist(gen);QPoint point;point.setX(x);point.setY(randomNumber1);temp1.emplace_back(point);point.setY(randomNumber2);temp2.emplace_back(point);cure_charts->AppendSeriesData("时域", temp1);cure_charts->AppendSeriesData("频域", temp2);x++;});timer.start();cure_charts->show();return a.exec();
}