Essential Qt 第十九章 子类化QGraphicsItem

              前面两章通过元素/视图架构完成了一个贪吃蛇游戏，但这个游戏还有些不足，首先，游戏以吃到１０个食物为胜利条件，而在游戏中用户却不知道游戏到底进行到哪一步了，其次，游戏的界面有些单调，比如蛇的身体，如果有些色彩会好看不少，所以对上上一章的游戏做些改进，大致上会是下面这个样子

           从图上可以看出，每个食物上多了一个数字，这样可以提示用户游戏的精度，同时蛇的身体有了色彩上的变化，而实现这些功能，需要子类化QGraphicsItem。Qt提供了大量的QGraphicsItem的子类以供我们使用，但有时候出现要求比较特殊，Qt的默认类没办法满足我们的需求时，就必须子类化QGraphicsItem来实现。

　　　首先看食物，上一章的食物使用的是QGraphicsRectItem,这里将会用一个自定义的FoodItem类来代替他，FoodItem继承自QGraphicsItem，QGraphicsItem里有两个纯虚函数需要实现.,首先看下FoodItem的头文件

class FoodItem : public QGraphicsItem{private:    int number_int;  //该值用于记录当前的数字（即游戏中第几个食物）public:    FoodItem(int nu , QGraphicsItem* parent = 0);    void paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget);   //paint()和boundingRect()这两个是必须重写的纯虚函数    QRectF boundingRect()const;    QPainterPath shape()const;  //这个函数用于显示外形，关于外形和外框稍后再述，这里这个函数可以暂时不用实现    void updateNumber(int nu);  //这个自定义的函数用于更新食物上的数字};

          绘制函数的实现

void FoodItem::paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget){    Q_UNUSED(option)   //该函数不需要使用option和widget这两个参数，这里使用Q_UNUSED宏来避免编译器出现各种warning    Q_UNUSED(widget)    painter->setBrush(QBrush(Qt::yellow));    painter->drawRect(1,1,MAP_SIZE_SNAKE-2,MAP_SIZE_SNAKE-2); //绘制背景    painter->setPen(QPen(QColor(Qt::red)));    QFont ft;    ft.setPointSize(15);    painter->setFont(ft);　　//设置字体的颜色和大小，然后把数字绘制，写在item上    painter->drawText(QRect(1,1,MAP_SIZE_SNAKE-2,MAP_SIZE_SNAKE-2),Qt::AlignCenter,QString::number(number_int));}

　　　绘图函数通过两次draw来绘出完整的“食物”，先绘制一个黄色方块，再在上面绘制一个红色的数字，这里需要注意的是绘制的区域比20X20的区域小了点，这是为了方便后面的碰撞检测，暂时可以忽略坐标上的细微变化

         

            然后是boundingRect()函数的实现

QRectF FoodItem::boundingRect()const{    return QRectF(0,0,MAP_SIZE_SNAKE,MAP_SIZE_SNAKE);}

            该函数用于返回item的外框,而下面的shape()函数则用于返回item的外形

QPainterPath FoodItem::shape()const{    QPainterPath p;    p.addRect(1,1,MAP_SIZE_SNAKE-2,MAP_SIZE_SNAKE-2);    return p;}

             关于一个item的外框和外形，就这个类来说并没太大区别，需要注意的是，外框的返回值是QRectF，也就是说一个item的外框只能是个矩形，而外形的返回值是QPainterPath，这是一个可以记录复制区域的类，这说明外形可以是个复制的形状，而外框只能是个矩形，关于外框和外形的关系，在稍后的SnakeItem类中会进一步说，应为对于FoodItem来说，外形和外框是一直的，外形比外框的区域小一点点也只是为了后面的碰撞函数做准备，另外需要说明的一点是外形（shape)和外框（boundingRect)这两个名字是我起的，单纯为了方便描述为题

　　　　最后是updateNumber()函数，主程序每次更新食物位置前需要调用该函数来跟新数字，具体实现很简单

void FoodItem::updateNumber(int nu){    number_int = nu;}

　　　　到这里为止可以使用FoodItem来取代，假下来需要使用SnakeItem类来取代QGraphicsPathItem,这里同样直接继承自QGraphicsItem类，先看下头文件

class SnakeItem : public QGraphicsItem{private:    QList<GridPoint> snakePaths_List;public:    SnakeItem(QGraphicsItem* parent = 0);    void paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget);    QRectF boundingRect()const;    QPainterPath shape()const;    void setPath(const QList<GridPoint>& newPath);　　　//自定义函数};

　　　　QGraphicsPathItem继承QGraphicsItem的时候添加了一个函数setPath(),而我们实现的SnakeItem类需要一个类似功能的函数，所以这里就直接命名为setPath()，但这个函数的参数和QGraphicsPathItem提供的setPath()完全不同

　　　　接下来是绘制函数的实现

void SnakeItem::paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget){    Q_UNUSED(option)    Q_UNUSED(widget)    int colors = 1;    for(auto A :snakePaths_List)    {        QRect rc(A.x*MAP_SIZE_SNAKE,A.y*MAP_SIZE_SNAKE,MAP_SIZE_SNAKE,MAP_SIZE_SNAKE);        painter->setBrush(QBrush(QColor(colors*10,colors*2,colors*15)));  //颜色的递变        painter->drawRect(rc);        ++colors;    }}

　　　　　　绘制函数很简单，蛇的身体是由诺干个连续的方块构成，绘制函数就对这些方块区域逐个绘制，这样蛇的颜色就会变成彩色，这里只是为了演示所以演示弄的很简单（淡出的递减），如果你喜欢也可以设置成变的颜色

                 接下来就是略显混淆的外框（boundingRect()）和外形（shape()）函数了

QRectF SnakeItem::boundingRect()const{    int maxX = snakePaths_List.first().x;    int maxY = snakePaths_List.first().y;    int minX = maxX;    int minY = maxY;    for(auto A : snakePaths_List)    {        if(maxX < A.x)            maxX = A.x;        if(maxY < A.y)            maxY = A.y;        if(minX > A.x)            minX = A.x;        if(minY > A.y)            minY = A.y;    }    int X = minX*MAP_SIZE_SNAKE;    int Y = minY*MAP_SIZE_SNAKE;    int W = (maxX-minX+1) * MAP_SIZE_SNAKE;    int H = (maxY-minY+1) * MAP_SIZE_SNAKE;    return QRectF(X,Y,W,H);   //外框返回一个矩形}QPainterPath SnakeItem::shape()const{    QPainterPath p;    for(auto A : snakePaths_List)        p.addRect(QRectF(A.x*MAP_SIZE_SNAKE,A.y*MAP_SIZE_SNAKE,MAP_SIZE_SNAKE,MAP_SIZE_SNAKE));　　／／外形返回的是一个复制的区域（即蛇的身体区域）    return p;}

　　　　　关于外框和外形的区别，可以参照下图，以蛇为例，红色区域就是外框，所以在boundingRect()函数中需要计算除所有坐标的最大／最小值，即上下左右四个极值，

通过这四个值（上下左右）形成的区域就是蛇的外框，而外形就比较好理解了,所能看到的拥有各种形状的蛇的身体就是外形，另外需要确定的是外形的区域不能位于外框之外，否则就无法显示出来

　　　　　对于前面的FoodItem来说，由于外形和外框一致，如果不需要使用稍后使用的碰撞函数的话完全可以不用实现shape()函数，之所以实现shape()函数并且是的食物的外形比外框略小，是为了后面碰撞函数服务。但对于像SnakeItem这样有着复制外形的item来说，他们的外框和外形并不一直，所以需要额外实现shape(0函数来获得item的外形。

                  最后是setPath()函数的实现

void SnakeItem::setPath(const QList<GridPoint>& newPath){    snakePaths_List.clear();    snakePaths_List = newPath;}

　　　　　到这里我们实现了SnakeItem类，如果直接替换条游戏中原来的QGraphicsPathItem类会在显示上出现状况，出现这种情况的原因是，每当当蛇移动时会调用setPath()函数来重置蛇的路径（身体所在区域），必须刷新item的外形，然后机智的我就在setPath()函数里加上一句

update();

希望调用item的paint()函数来实现刷新item外形的作用，实际操作确实完全无效，对于QGraphicsItem来说，他的update()函数无法调用自己的paint()函数，也就是说无法更新item的形状，要更新item，必须调用QGraphicsScene->update();,scene会更新在他上面的所有item，即调用位于scene的所有item的paint()函数。

　　　　最后是碰撞函数，最初使用的是判断食物和蛇的坐标是否相等来判断蛇是否吃到（碰撞）到食物，对于这个例子来，这样做并没有什么不妥，甚至非常方便，但一旦item的外形比较复杂时，使用坐标判断就比较麻烦了，QGraphicsItem提供了专门的碰撞函数来判断碰撞

 

        virtual bool collidesWiteItem(const QGraphicsItem *other, Qt::ItemSelectionModemode = Qt::IntersectsItemShape) const        virtual bool collidesWitePath(const QPainterPath &path, Qt::ItemSelectionModemode = Qt::IntersectsItemShape) const        virtual bool collidingItems(Qt::ItemSelectionModemode = Qt::IntersectsItemShape) const

              以上内容复制自Qt文档，函数的作用和他们的名字一样，需要注意的是Qt::ItemSelectionMode这个枚举值，他代表碰撞的类型

                Qt::ContainsItemShape  当一个item的外形完全包含了另一个item

　　　　Qt::IntersectsItemShape  当两个item的外形有任意的重叠

　　　　Qt::ContainsItemBoundingRect　当一个item的外框完全包含了另一个item

                Qt::IntersectsItemBoundingRect   当两个item的外框有任意的重叠

　　　　这就是前面为什么FoodItem的外形和外框一样，还需要重新实现shape()函数的原因，碰撞在主函数里碰撞检测使用的是检测外形，当没有实现shape()的时候，程序会把boundingRect()函数的返回值作为外形，所以处于谨慎的原则，还是重新实现了shape()函数.

 

              完整代码https://pan.baidu.com/s/1sldsMtv