Qt中PaintEvent绘制实时波形图的实现示例 Qt中PaintEvent绘制实时波形图的

绘制思路

1：接收硬件传入的数据
2：定时器动态刷新页面
3：真实数据处理

第一步：每进行一次数据更新，都需要剔除超时显示数据。
第二步：筛查有效数据，并记录

4：图形绘制

上一篇文章讲述了如何使用控件进行波形图绘制，虽然很方便，但是也有一些无法避免的问题，比如说：动态绘制图形时，想要流畅的进行波动，就必须按照特定的时间实时更换数据。
接来下，我们采用在paintEvent中绘制的方式进行实时波形图绘制，首先，我们先展示下显示效果吧！

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数据来源依旧是硬件传入的实时数据，如下：

[0, 3, 5, 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23, 25, 28, 26, 23, 20, 16, 13, 11, 9, 6, 4, 3, 0]

其实有些人看到这里会说，数据都有了直接画出来不就可以了吗？
在我们实际应用过程中，这些硬件上传的数据不是一次性传出的，而是取决于你操作硬件的频率以及事件决定的。所以说，想要一次性拿出一整条数据来绘制，这个时机已经晚了。
那么，我们该如何使用paintEvent实时绘制出波形图呢？接下来就来讲解下我的思路吧，如果觉得我的思路比较繁琐，大家也可以提出来，我也学习下，弥补下自己的不足。

绘制思路
1：接收硬件传入的数据
这里使用了

SetRealTimeDepthData(stDepthData stData);

意思是：设置实时深度数据值。
参数穿入的是一个结构体，在使用这个函数之前我已经将数据做了简单的处理，包括了深度方向设置。
比如：当深度逐渐变大时，深度方向div是正数，当深度逐渐减小时，深度方向div是负数。
下面，我展示下我实际处理后的数据值

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对于这些真实数据我设定了一个结构体，用于存储数据时间、深度方向以及具体深度值

struct DrawingEffectivePress{int nDiv; //深度方向int nDepth; //深度值DWORD dwTime; //记录当前真实数据的时间DrawingEffectivePress():nDiv(0),nDepth(0),dwTime(0){}}

SetRealTimeDepthData具体实现，如下：

void QDrawingWaveform::SetRealTimeDepthData(stDepthData stData){std::lock_guard lck(m_dataMutex); //加锁进行数据操作DrawingEffectivePress stDepth; stDepth.nDiv = stData.nDiv>=0?1:-1; stDepth.nDepth = stData.nDepth; stDepth.dwTime = GetTickCont(); m_vetDepth.push_back(stDepth); }

代码讲解：
有上述图片的真实数据来看，深度的方位是逐渐递增的，那么在程序中我们采用了1和-1的方式表示，正方向时都是用1来表示，负方向时都是用-1来表示。
每有一条真实数据时，都需要记录当前真实数据的具体时间，用于绘制实时的动态走向。

2：定时器动态刷新页面
设定定时器每40毫秒刷新一次页面：

#define TimeInterval 40 //定时器时间间隔

定时器启动

m_nTimerId = startTimer(TimeInterval);

3：真实数据处理
这是我们绘制的一个重点，也是比较麻烦的一部分了。
与硬件打过交道的友友们都知道，硬件数据的不稳定性，有些时候看着数据的走向是朝下的，因为手动操作缘故，偶尔会有一些浮动的数据，这些数据需要筛除，在传入数据之前我已经做了处理，这个问题在这篇文章中是不存在的。
使用m_vetDepth存储了实际的深度数据值。

std::vector m_vetDepth;

第一步：每进行一次数据更新，都需要剔除超时显示数据。什么叫做超时显示数据？
根据文章一开篇的动画可以看出，波形图一边进行绘制操作，一边向左移动。
在移动过程中，肯定会移出左边界，那么也就代表了当前的图形不需要展示。对此，我们就需要在每次更新数据时，判断有哪些数据是已经超过显示范围的，需要进行剔除了。
那么，到这里也就遇到了另外一个问题，我们剔除的数据是在m_vetDepth中存储的数据吗？
答案是的，但是为了逻辑简单操作，我们需要重新定义一个结构体，当前结构体主要用来做已经绘制成图形的点的记录。

std::vector m_vetEffectiveDepth;

在当前容器中存储的数据一定是具体特定标识的，也就是波形图的拐点数据，一个完整波形的最低点以及最高点。
当我们进行实际绘图时，也是取m_vetEffectiveDepth中的数据，保证了数据逻辑简单性。
现在，我们先来看一看剔除超时数据的实际代码，如下：

void QDrawingWaveform::DeletingTimeoutData(){DWORD dwCurrentTime = GetTickCount(); //当前时间std::vector::iterator itvet = m_vetEffectivePress.begin(); for (itvet; itvet != m_vetEffectivePress.end(); ){ DrawingEffectivePress stPoint = *itvet; if ((dwCurrentTime - stPoint.dwPressTime) > m_nSingShowTime) {//超过界面展示范围，剔除数据itvet = m_vetEffectivePress.erase(itvet++); } elseitvet++; }}

代码解析：实时获取最新时间，每次都判断存储的硬件操作时间与设定的最大值（m_nSingShowTime）进行比较。
当超过设定的时间时，说明图形已经消失在界面上了，就需要剔除数据。

第二步：筛查有效数据，并记录上一步骤是剔除超时数据，那么我们该如何存储这些有效数据到m_vetEffectivePress容器中呢？
思路：
1：默认容器中存储前两条数据。
2：当后续数据来时，需要与上一条数据进行判别。
2.1：如果方向一致，说明深度一直在递增或者是递减，直接替换最后一会有效数据的值即可。
2.2：如果方向不一致，说明深度值发生了变换，可能由向下变成了向上；也可能由向上变成了向下。不再做数据替换操作，而是插入一条新数据。
3：操作一条数据后，进行数据删除。
将上述思路转变成代码，如下：

std::vector::iterator itvet = m_vetPress.begin()for (itvet; itvet != m_vetPress.end(); ){ DrawingEffectivePress stPoint = *itvet; DrawingEffectivePress stPress; stPress.dwTime = stPoint.dwTime; stPress.nDiv = stPoint.nDiv; stPress.nDepth = stPoint.nDepth; int nsize = m_vetEffectivePress.size(); if (nsize < 2) {m_vetEffectivePress.push_back(stPress); } else {//如果当前数据stPoint与m_vetEffectivePress的最后一位的拐点一致，//剔除掉m_vetEffectivePress的最后一位，存储成最新数据if (m_vetEffectivePress[nsize - 1].nDiv == stPoint.nDiv){//更新m_vetEffectivePress的最后一位m_vetEffectivePress[nsize - 1] = stPress; }else{//存储的最后一位的拐点与当前数值不一致时，直接存储m_vetEffectivePress.push_back(stPress); } } itvet = m_vetPress.erase(itvet++); }

4：图形绘制
经过上述数据处理后，我们可以直接在panitEvent中直接绘制出m_vetEffectivePress图形了。
实际代码效果如下：

QPainter painter(this); painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); //抗锯齿QPolygon polygon; for (int i = 0; i < m_vetEffectivePress.size(); i++){ DrawingEffectivePress stPoint = m_vetEffectivePress[i]; int nX = this->CalcRealPointX(stPoint.dwPressTime); int nY = this->CalcRealPointY(stPoint.nDepth); polygon << QPoint(nX, nY); }painter.drawPolyline(polygon);

代码解析：根据实际数据的操作时间以及具体的深度值，可以确定波形图的x轴与y轴了。
根据时间的变化，就可以让图形看起来是一种动起来的效果。
CalcRealPointX实际处理

//TODO：计算，实际的x轴坐标DWORD dwCurrent = GetTickCount(); int nRectRight = rect().right(); int nMoveOriginal = dwDepthTime - dwCurrent; double dMoveLen = nMoveOriginal / 8; int nX = nRectRight + dMoveLen; return nX;

代码解析：实时获取当前绘制时间，并减去结构体中存储的深度时间，设置移动长度（dwMoveOriginal）。
因为要向左偏移，所以，每次用窗口的右侧区域减去就可以了。
注意：我这里使用的是"+"，因为我计算得出的偏移长度一定是一个负值。实时时间一定会比实际深度时间大，所以结果肯定是一个负值。
到这里，我们的实时图形绘制算是完成了80%了，想要绘制出连续的实时深度值图形就可以实现了。
为什么说是80%呢？
因为还有一个我们需要考虑的问题，当不是连续数据获取时，使用QPolygon绘制图形时，就会出现以下效果：

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当我们不是连续绘制深度值时，间隔一定时间后，再进行绘图时，就会出现上述红色区域框出来的诡异现象。
按照实际应用的绘制效果就应该如同文章刚开始的效果一样，间隔一定时间后，再次绘制，应该还是一条完整的波形数据。
QPolygon这个绘制类显然使用上述代码是不支持的，即使我们换成了DrawLine的方式，这个问题还是需要被解决的。
此时，我们就需要做一个特殊处理，当我们没有实际深度值数据时，需要实时知道当前的绘制点在哪个位置，也就是说，在没有真实数据来临之前，我们需要每间隔一个绘图数据刷新时间，需要绘制一条直线，而不是直接从上一个绘制点直接绘制波形图。
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