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。
前面介绍了基础的q3d散点图、柱状图，本篇介绍基础的三维曲面图。
Demo：Q3DSurface散点图演示效果
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，平面曲线图
Q3D的柱状图，性能跟散点图类似。
Q3DSurface平面曲线图
简介
Q3DSurface类提供了渲染3D曲面图的方法。该类使开发人员能够渲染3D表面图，并通过自由旋转场景来查看它们。可以通过QSurface3DSeries控制曲面的视觉财产，例如绘制模式和着色。
Q3DSurface通过在用户用鼠标左键点击的数据点上显示高亮显示的球（当使用默认输入处理程序时）或通过QSurface3DSeries进行选择来支持选择。选择指针附带一个标签，在默认情况下，该标签显示数据点的值和点的坐标。
轴上显示的值范围和标签格式可以通过QValue3DAxis进行控制。
要旋转图形，请按住鼠标右键并移动鼠标。缩放是使用鼠标滚轮完成的。两者都假设默认的输入处理程序正在使用中。
如果没有将任何轴明确设置为Q3DSurface，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。
构造最小Q3D平面曲线图
首先，构造Q3D曲面。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：
Q3DSurface surface; surface.setFlags(surface.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint);
现在Q3DSurface已准备好接收要渲染的数据。创建数据元素以接收值：
QSurfaceDataArray *data = new QSurfaceDataArray; QSurfaceDataRow *dataRow1 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *dataRow2 = new QSurfaceDataRow;
首先将数据喂给行元素，然后将它们的指针添加到数据元素：
*dataRow1 << QVector3D(0.0f, 0.1f, 0.5f) << QVector3D(1.0f, 0.5f, 0.5f); *dataRow2 << QVector3D(0.0f, 1.8f, 1.0f) << QVector3D(1.0f, 1.2f, 1.0f); *data << dataRow1 << dataRow2;、
创建新系列并为其设置数据：
QSurface3DSeries *series = new QSurface3DSeries; series->dataProxy()->resetArray(data); surface.addSeries(series);
最后，设置为可见：
surface.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); Q3DSurface surface; surface.setFlags(surface.flags() ^ Qt::FramelessWindowHint); QSurfaceDataArray *data = new QSurfaceDataArray; QSurfaceDataRow *dataRow1 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *dataRow2 = new QSurfaceDataRow; *dataRow1 << QVector3D(0.0f, 0.1f, 0.5f) << QVector3D(1.0f, 0.5f, 0.5f); *dataRow2 << QVector3D(0.0f, 1.8f, 1.0f) << QVector3D(1.0f, 1.2f, 1.0f); *data << dataRow1 << dataRow2; QSurface3DSeries *series = new QSurface3DSeries; series->dataProxy()->resetArray(data); surface.addSeries(series); surface.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Q3DSurface基础构建流程（注意轴的显示，查看末尾“入坑一”，注意数据的成面规则，查看“入坑二”
_pQ3DSurface = new Q3DSurface(); _pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DSurface, this); // 设置轴文本 { // 注意笛卡尔坐标 _pQ3DSurface->axisX()->setTitle("经度(°)"); _pQ3DSurface->axisX()->setTitleVisible(true); _pQ3DSurface->axisY()->setTitle("高度(m)"); _pQ3DSurface->axisY()->setTitleVisible(true); _pQ3DSurface->axisZ()->setTitle("纬度(°)"); _pQ3DSurface->axisZ()->setTitleVisible(true); } // 设置轴范围 { // 注意笛卡尔坐标 _pQ3DSurface->axisX()->setRange(0, 359); _pQ3DSurface->axisY()->setRange(0, 100); _pQ3DSurface->axisZ()->setRange(0, 359); } // 生成一个曲线 _pSurface3DSeries = new QSurface3DSeries(_pQ3DSurface); // 设置渲染平滑 _pSurface3DSeries->setMeshSmooth(true); // 设置渲染模式 // DrawWireframe : 绘制栅格 // DrawSurface : 绘制表面 // DrawSurfaceAndWireframe : 绘制栅格和图表面 _pSurface3DSeries->setDrawMode(QSurface3DSeries::DrawSurface); // 视图添加该曲线 _pQ3DSurface->addSeries(_pSurface3DSeries); // 设置阴影质量 _pQ3DSurface->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow); // 设置视角 _pQ3DSurface->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft); // 设置子网格 _pQ3DSurface->activeTheme()->setGridEnabled(true); #if 1 // 添加模拟数据 QSurfaceDataArray *pSurfaceDataArray = new QSurfaceDataArray; #if 1 #if 1 // 这是 z 纬度 for(int n = 0; n < 360; n++) { QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow = new QSurfaceDataRow; // 这是 x 经度 for(int m = 0; m < 360; m++) { // 注意与笛卡尔坐标进行映射 *pSurfaceDataRow << QVector3D(m, n / 7 + m / 7, n); } *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow; } #else for(int n = 0; n < 360; n++) { QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow = new QSurfaceDataRow; // 这是 x 经度 for(int m = 0; m < 360; m++) { // 注意与笛卡尔坐标进行映射 *pSurfaceDataRow << QVector3D(m, qrand() % 100, n); LOG << n << m; } *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow; } #endif #else QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow1 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow2 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow3 = new QSurfaceDataRow; // 行与行之间，要形成一个四点成面 *pSurfaceDataRow1 << QVector3D(0, 0, 0) << QVector3D(359, 20, 0); *pSurfaceDataRow2 << QVector3D(50, 20, 179) << QVector3D(359, 40, 179); *pSurfaceDataRow3 << QVector3D(100, 80, 359) << QVector3D(359, 100, 359); *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow1 << pSurfaceDataRow2 << pSurfaceDataRow3; #endif // 添加数据(自动冲掉之前的数据) _pSurface3DSeries->dataProxy()->resetArray(pSurfaceDataArray); #endif _pQ3DSurface->addSeries(_pSurface3DSeries); _pQ3DSurface->show();
Demo源码
Q3dSurfaceWidget.h
#ifndef Q3DSURFACEWIDGET_H #define Q3DSURFACEWIDGET_H #include <QWidget> #include <Q3DSurface> #include <Q3DTheme> #include <QSurface3DSeries> #include <QVector3D> using namespace QtDataVisualization; namespace Ui { class Q3dSurfaceWidget; } class Q3dSurfaceWidget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Q3dSurfaceWidget(QWidget *parent = 0); ~Q3dSurfaceWidget(); protected: void initControl(); protected: void resizeEvent(QResizeEvent *event); private: Ui::Q3dSurfaceWidget *ui; private: Q3DSurface *_pQ3DSurface; // q3d平面曲线图 QWidget *_pContainer; // q3d窗口容器 QSurface3DSeries *_pSurface3DSeries ; // q3d柱状图数据 }; #endif // Q3DSURFACEWIDGET_H
Q3dSurfaceWidget.cpp
#include "Q3dSurfaceWidget.h" #include "ui_Q3dSurfaceWidget.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") Q3dSurfaceWidget::Q3dSurfaceWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Q3dSurfaceWidget), _pQ3DSurface(0), _pContainer(0), _pSurface3DSeries(0) { ui->setupUi(this); QString version = "v1.0.0"; initControl(); } Q3dSurfaceWidget::~Q3dSurfaceWidget() { delete ui; } void Q3dSurfaceWidget::initControl() { _pQ3DSurface = new Q3DSurface(); _pContainer = QWidget::createWindowContainer(_pQ3DSurface, this); // 设置轴文本 { // 注意笛卡尔坐标 _pQ3DSurface->axisX()->setTitle("经度(°)"); _pQ3DSurface->axisX()->setTitleVisible(true); _pQ3DSurface->axisY()->setTitle("高度(m)"); _pQ3DSurface->axisY()->setTitleVisible(true); _pQ3DSurface->axisZ()->setTitle("纬度(°)"); _pQ3DSurface->axisZ()->setTitleVisible(true); } // 设置轴范围 { // 注意笛卡尔坐标 _pQ3DSurface->axisX()->setRange(0, 359); _pQ3DSurface->axisY()->setRange(0, 100); _pQ3DSurface->axisZ()->setRange(0, 359); } // 生成一个曲线 _pSurface3DSeries = new QSurface3DSeries(_pQ3DSurface); // 设置渲染平滑 _pSurface3DSeries->setMeshSmooth(true); // 设置渲染模式 // DrawWireframe : 绘制栅格 // DrawSurface : 绘制表面 // DrawSurfaceAndWireframe : 绘制栅格和图表面 _pSurface3DSeries->setDrawMode(QSurface3DSeries::DrawSurface); // 视图添加该曲线 _pQ3DSurface->addSeries(_pSurface3DSeries); // 设置阴影质量 _pQ3DSurface->setShadowQuality(QAbstract3DGraph::ShadowQualitySoftLow); // 设置视角 _pQ3DSurface->scene()->activeCamera()->setCameraPreset(Q3DCamera::CameraPresetIsometricLeft); // 设置子网格 _pQ3DSurface->activeTheme()->setGridEnabled(true); #if 1 // 添加模拟数据 QSurfaceDataArray *pSurfaceDataArray = new QSurfaceDataArray; #if 1 #if 1 // 这是 z 纬度 for(int n = 0; n < 360; n++) { QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow = new QSurfaceDataRow; // 这是 x 经度 for(int m = 0; m < 360; m++) { // 注意与笛卡尔坐标进行映射 *pSurfaceDataRow << QVector3D(m, n / 7 + m / 7, n); } *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow; } #else for(int n = 0; n < 360; n++) { QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow = new QSurfaceDataRow; // 这是 x 经度 for(int m = 0; m < 360; m++) { // 注意与笛卡尔坐标进行映射 *pSurfaceDataRow << QVector3D(m, qrand() % 100, n); LOG << n << m; } *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow; } #endif #else QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow1 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow2 = new QSurfaceDataRow; QSurfaceDataRow *pSurfaceDataRow3 = new QSurfaceDataRow; // 行与行之间，要形成一个四点成面 *pSurfaceDataRow1 << QVector3D(0, 0, 0) << QVector3D(359, 20, 0); *pSurfaceDataRow2 << QVector3D(50, 20, 179) << QVector3D(359, 40, 179); *pSurfaceDataRow3 << QVector3D(100, 80, 359) << QVector3D(359, 100, 359); *pSurfaceDataArray << pSurfaceDataRow1 << pSurfaceDataRow2 << pSurfaceDataRow3; #endif // 添加数据(自动冲掉之前的数据) _pSurface3DSeries->dataProxy()->resetArray(pSurfaceDataArray); #endif _pQ3DSurface->addSeries(_pSurface3DSeries); _pQ3DSurface->show(); } void Q3dSurfaceWidget::resizeEvent(QResizeEvent *event) { if(_pContainer) { _pContainer->setGeometry(rect()); } }
工程模板v1.2.0
入坑
入坑一：xyz坐标系不对
问题
x精度，y维度，z高度（海拔高度）映射错误
原因
x，y，z实际是遵循笛卡尔坐标集
解决
先理解坐标，然后z轴方向，数据也要替换（按照x，y，z来排列，改为x，z，y）
&emso;
入坑二：曲面显示不对
问题
数据显示映射错误
原因
点成面，需要遵循4点成面的规则，和opengl相关3点成面和4点成面的原理类似。
解决
相邻行与行之间，要形成面，修改后展示如下：
