QCustomPlot使用教程

一、QCustomPlot介紹

QCustomPlot是用於繪製圖表的Qt C++繪圖庫。它提供了多種基本繪圖元素，如曲線、數據點、坐標軸、網格、標籤等，並支持實時數據可視化。它還支持豐富的交互，如縮放、平移、選擇區域、響應滑鼠事件等。

QCustomPlot的安裝也很容易，在Qt中實現安裝只需要兩步：首先，下載並解壓縮源代碼包；其次，在Qt項目中包含所需的頭文件和鏈接到共享庫。

二、繪製曲線

QCustomPlot可以很容易地繪製多個曲線。以下示例顯示如何繪製兩個簡單的曲線。

QCustomPlot customPlot;
customPlot.addGraph();
customPlot.graph(0)->setData(x, y); // x和y是數據集
customPlot.addGraph();
customPlot.graph(1)->setData(x, z); // z是第二組數據集
customPlot.replot();

要為曲線設置樣式和繪製屬性，可以使用QPen。例如，以下代碼將設置第一條曲線的顏色為紅色：

customPlot.graph(0)->setPen(QPen(Qt::red));

三、坐標軸和標籤

QCustomPlot提供了兩個主坐標軸和兩個次坐標軸。以下代碼創建了一個簡單的圖形，並在其上方添加了一個標題和標題：

QCustomPlot customPlot;
customPlot.plotLayout()->insertRow(0); // 添加一個行以放置標題
customPlot.plotLayout()->addElement(0, 0, new QCPTextElement(customPlot,
    "My Plot Title", QFont("sans", 12, QFont::Bold)));
customPlot.xAxis->setLabel("x Axis Label");
customPlot.yAxis->setLabel("y Axis Label");
customPlot.addGraph();
//設置x，y坐標軸範圍
customPlot.xAxis->setRange(0, 10);
customPlot.yAxis->setRange(0, 1);
customPlot.graph(0)->setData(x, y);
customPlot.replot();

四、實時數據顯示

QCustomPlot支持實時數據可視化，即當新數據點可用時，可以將它們添加到已繪製的曲線上。以下示例顯示了如何使用QTimer添加新數據點。

// 創建定時器
QTimer dataTimer;
// 連接定時器的timeout()信號到槽函數，每個周期發射一次timeout()信號
connect(&dataTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(realtimeDataSlot()));
dataTimer.start(0); // 參數為0可儘可能快地執行定時器任務

數據槽函數（realtimeDataSlot()）將生成新數據點並將它們添加到圖形中：

void MainWindow::realtimeDataSlot()
{
    // 計算新的數據點
    double key = QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch()/1000.0;
    static double lastPointKey = 0;
    if (key-lastPointKey > 0.01) // 為了使數據點之間不相互重疊
    {
        // 生成新的x，y數據
        double value0 = qSin(key*1.6)*qCos(key*1.4)*10 + qSin(key*0.6)*5;
        double value1 = qSin(key*1.2)*qCos(key*0.9)*10 + qSin(key*0.2)*7.5;
        // 將新數據點添加到曲線中
        ui->customPlot->graph(0)->addData(key, value0);
        ui->customPlot->graph(1)->addData(key, value1);
        // 移動坐標軸範圍（使其保持滑動窗口效果）
        ui->customPlot->xAxis->setRange(key, 8, Qt::AlignRight);
        ui->customPlot->replot();
        lastPointKey = key;
    }
}

五、交互和事件

QCustomPlot提供了許多交互功能，例如放大、縮小、選擇區域、平移等，可以通過setInteractions函數設置。例如，以下代碼顯示如何啟用縮放和平移功能：

customPlot.setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom);

可以利用事件處理函數綁定一些響應滑鼠事件的操作。例如，以下代碼顯示如何按下滑鼠左鍵縮放y軸：

// 聲明一個double值，記錄滑鼠按下時y坐標軸的範圍下限
double yMin = 0;
// 重寫mousePress事件，該事件在滑鼠按下時調用
void MainWindow::mousePress(QMouseEvent *event)
{
    // 如果事件是滑鼠左鍵按下
    if (event->button() == Qt::LeftButton)
    {
        // 記錄當前y坐標軸範圍下限
        yMin = ui->customPlot->yAxis->range().lower;
    }
}
// 重寫mouseMove事件，該事件在滑鼠移動時調用
void MainWindow::mouseMove(QMouseEvent *event)
{
    // 如果事件是滑鼠左鍵拖動
    if (event->buttons() == Qt::LeftButton)
    {
        // 計算當前縮放因子
        double zoomFactor = 1.0 + (event->pos().y() - event->lastPos().y()) / 100.0;
        // 計算當前的y坐標軸範圍
        QCPRange newRange(yMin*zoomFactor, ui->customPlot->yAxis->range().upper*zoomFactor);
        // 將新的範圍設置給y坐標軸
        ui->customPlot->yAxis->setRange(newRange);
        ui->customPlot->replot();
    }
}