本文实例为大家分享了使用QPainter绘制3D立方体的具体代码，供大家参考，具体内容如下
1.实现思路
（网上有另一篇类似的，不过他不是用的 Qt 自带的矩阵运算类）
实现思路有点类似使用 OpenGL 画立方体，先准备顶点数据：
//立方体前后四个顶点，从右上角开始顺时针vertexArr=QVector<QVector3D>{ QVector3D{1,1,1}, QVector3D{1,-1,1}, QVector3D{-1,-1,1}, QVector3D{-1,1,1}, QVector3D{1,1,-1}, QVector3D{1,-1,-1}, QVector3D{-1,-1,-1}, QVector3D{-1,1,-1} }; //六个面，一个面包含四个顶点 elementArr=QVector<QVector<int>>{ {0,1,2,3}, {4,5,6,7}, {0,4,5,1}, {1,5,6,2}, {2,6,7,3}, {3,7,4,0} };
然后再和旋转矩阵、透视矩阵进行运算，得到 3D 顶点坐标在 2D 平面上的 xy 值。根据顶点 xy 值，得到每个面的路径，然后绘制表面的路径。
这里面比较麻烦的是判断哪些是表面，单个立方体还好，可以遍历比较 z 值，如果是多个物体运算量就大了，还是直接 OpenGL 吧，毕竟我这个只是画着玩的。
2.实现代码
代码 github 链接
实现效果 GIF 动图：
主要代码：
#ifndef MYCUBE_H#define MYCUBE_H #include <QWidget>#include <QMouseEvent> #include <QVector3D>#include <QMatrix4x4> class MyCube : public QWidget{ Q_OBJECTpublic: explicit MyCube(QWidget *parent = nullptr); protected: void paintEvent(QPaintEvent *event) override; void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override; void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override; void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override; QPointF getPoint(const QVector3D &vt,int w) const; private: QVector<QVector3D> vertexArr; //八个顶点 QVector<QVector<int>> elementArr; //六个面 QMatrix4x4 rotateMat; //旋转矩阵 QPoint mousePos; //鼠标位置 bool mousePressed=false; //鼠标按下标志位}; #endif // MYCUBE_H
#include "MyCube.h" #include <QPainter>#include <QtMath>#include <QDebug> MyCube::MyCube(QWidget *parent) : QWidget(parent){ // 7------------------4 // / / | // 3------------------0 | // | | | // | | | // | | | // | | | // | 6 | 5 // | | / // 2------------------1 //立方体前后四个顶点，从右上角开始顺时针 vertexArr=QVector<QVector3D>{ QVector3D{1,1,1}, QVector3D{1,-1,1}, QVector3D{-1,-1,1}, QVector3D{-1,1,1}, QVector3D{1,1,-1}, QVector3D{1,-1,-1}, QVector3D{-1,-1,-1}, QVector3D{-1,1,-1} }; //六个面，一个面包含四个顶点 elementArr=QVector<QVector<int>>{ {0,1,2,3}, {4,5,6,7}, {0,4,5,1}, {1,5,6,2}, {2,6,7,3}, {3,7,4,0} }; setFocusPolicy(Qt::ClickFocus); //Widget默认没有焦点} void MyCube::paintEvent(QPaintEvent *event){ Q_UNUSED(event) QPainter painter(this); //先画一个白底黑框 painter.fillRect(this->rect(),Qt::white); QPen pen(Qt::black); painter.setPen(pen); painter.drawRect(this->rect().adjusted(0,0,-1,-1)); //右下角会超出范围 //思路，找到z值最高的顶点，然后绘制该顶点相邻的面 // 根据z值计算，近大远小 //（此外，Qt是屏幕坐标系，原点在左上角） //矩形边框参考大小 const int cube_width=(width()>height()?height():width())/4; //投影矩阵 //（奇怪，为什么只是平移了z轴，没用perspective函数就有远小近大的效果， //在我的想象中默认不该是正交投影么） QMatrix4x4 perspective_mat; perspective_mat.translate(0.0f,0.0f,-0.1f); //计算顶点变换后坐标，包含z值max点就是正交表面可见的， //再计算下远小近大的透视投影效果齐活了 QList<QVector3D> vertex_list; //和矩阵运算后的顶点 QList<int> vertex_max_list; //top顶点在arr的位置 float vertex_max_value; //top值 //根据旋转矩阵计算每个顶点 for(int i=0;i<vertexArr.count();i++) { QVector3D vertex=vertexArr.at(i)*rotateMat*perspective_mat; vertex_list.push_back(vertex); //找出z值max的顶点 if(i==0){ vertex_max_list.push_back(0); vertex_max_value=vertex.z(); }else{ if(vertex.z()>vertex_max_value){ vertex_max_list.clear(); vertex_max_list.push_back(i); vertex_max_value=vertex.z(); }else if(abs(vertex.z()-vertex_max_value)<(1E-7)){ vertex_max_list.push_back(i); } } } //把原点移到中间来 painter.save(); painter.translate(width()/2,height()/2); //绘制front和back六个面，先计算路径再绘制 QList<QPainterPath> element_path_list; //每个面路径 QList<float> element_z_values; //每个面中心点的z值 QList<QPointF> element_z_points; //每个面中心点在平面对应xy值 QList<int> element_front_list; //elementArr中表面的index for(int i=0;i<elementArr.count();i++) { const QVector3D vt0=vertex_list.at(elementArr.at(i).at(0)); const QVector3D vt1=vertex_list.at(elementArr.at(i).at(1)); const QVector3D vt2=vertex_list.at(elementArr.at(i).at(2)); const QVector3D vt3=vertex_list.at(elementArr.at(i).at(3)); //单个面的路径 QPainterPath element_path; element_path.moveTo(getPoint(vt0,cube_width)); element_path.lineTo(getPoint(vt1,cube_width)); element_path.lineTo(getPoint(vt2,cube_width)); element_path.lineTo(getPoint(vt3,cube_width)); element_path.closeSubpath(); //包含zmax点的就是正交表面可见的 bool is_front=true; for(int vertex_index:vertex_max_list){ if(!elementArr.at(i).contains(vertex_index)){ is_front=false; break; } } if(is_front){ element_front_list.push_back(i); } element_path_list.push_back(element_path); element_z_values.push_back((vt0.z()+vt2.z())/2); element_z_points.push_back((getPoint(vt0,cube_width)+getPoint(vt2,cube_width))/2); } //远小近大，还要把包含max但是被近大遮盖的去掉 QList<int> element_front_remove; for(int i=0;i<element_front_list.count();i++) { for(int j=0;j<element_front_list.count();j++) { if(i==j) continue; const int index_i=element_front_list.at(i); const int index_j=element_front_list.at(j); if(element_z_values.at(index_i)>element_z_values.at(index_j) &&element_path_list.at(index_i).contains(element_z_points.at(index_j))){ element_front_remove.push_back(index_j); } } } for(int index:element_front_remove){ element_front_list.removeOne(index); } //根据计算好的路径绘制 painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing,true); //画表面 for(auto index:element_front_list){ painter.fillPath(element_path_list.at(index),Qt::green); } //画被遮盖面的边框虚线 painter.setPen(QPen(Qt::white,1,Qt::DashLine)); for(int i=0;i<element_path_list.count();i++){ if(element_front_list.contains(i)) continue; painter.drawPath(element_path_list.at(i)); } //画表面边框 painter.setPen(QPen(Qt::black,2)); for(auto index:element_front_list){ painter.drawPath(element_path_list.at(index)); } painter.restore(); painter.drawText(20,30,"Drag Moving");} void MyCube::mousePressEvent(QMouseEvent *event){ mousePressed=true; mousePos=event->pos(); QWidget::mousePressEvent(event);} void MyCube::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event){ if(mousePressed){ const QPoint posOffset=event->pos()-mousePos; mousePos=event->pos(); //旋转矩阵 x和y分量 //rotateMat.rotate(posOffset.x(),QVector3D(0.0f,-0.5f,0.0f)); //rotateMat.rotate(posOffset.y(),QVector3D(0.5f,0.0f,0.0f)); rotateMat.rotate(1.1f,QVector3D(0.5f*posOffset.y(),-0.5f*posOffset.x(),0.0f)); update(); } QWidget::mouseMoveEvent(event);} void MyCube::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event){ mousePressed=false; QWidget::mouseReleaseEvent(event);} QPointF MyCube::getPoint(const QVector3D &vt,int w) const{ //可以用z来手动计算远小近大，也可以矩阵运算 //const float z_offset=vt.z()*0.1; //return QPointF{ vt.x()*w*(1+z_offset), vt.y()*w*(1+z_offset) }; return QPointF{ vt.x()*w, vt.y()*w };}
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。
也就越容易失败，还不如怀揣一颗平常心，
