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一、概述

QGraphicsView 和 QGraphicsScene 是 Qt 图形视图框架的核心类，用于构建高性能、可交互的 2D 图形界面。
核心分工：

• QGraphicsScene：管理场景中的图形项（QGraphicsItem），处理事件和坐标系统。
• QGraphicsView：作为观察场景的视口，提供缩放、平移、旋转等视图变换功能。

适用场景：

• 复杂绘图（如 CAD 工具）
• 游戏开发（2D 场景）
• 数据可视化（图表、流程图）
• 交互式图形界面（可拖拽、编辑的组件）

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二、核心组件与关系

1. 组件层级

   QGraphicsView (视图)└── QGraphicsScene (场景)└── QGraphicsItem (图形项：矩形、椭圆、文本、自定义项等)
   

2. 坐标系差异

   • 场景坐标：场景的全局坐标系（原点在场景中心或自定义位置）。
   • 视图坐标：视图窗口的坐标系（原点在左上角）。
   • 项坐标：每个图形项自身的局部坐标系。

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三、基础使用步骤

1. 创建场景与视图

   from PyQt6.QtWidgets import QGraphicsView, QGraphicsScene, QApplication
   from PyQt6.QtCore import Qtscene = QGraphicsScene()  # 创建场景
   view = QGraphicsView(scene)  # 创建视图并绑定场景
   view.setRenderHint(QPainter.RenderHint.Antialiasing)  # 抗锯齿
   view.resize(800, 600)
   view.show()
   

2. 添加图形项到场景

   # 添加矩形（位置、大小、颜色）
   rect = scene.addRect(0, 0, 100, 50, Qt.GlobalColor.red, Qt.GlobalColor.blue)# 添加文本
   text = scene.addText("Hello Graphics", QFont("Arial", 12))
   text.setPos(50, 50)# 添加椭圆
   ellipse = scene.addEllipse(200, 100, 80, 60, Qt.GlobalColor.green)
   

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四、核心功能与实战案例

1. 交互式图形项（拖拽、旋转）

   class MovableRect(QGraphicsRectItem):def __init__(self, x, y, w, h):super().__init__(x, y, w, h)self.setFlag(QGraphicsItem.GraphicsItemFlag.ItemIsMovable)  # 允许拖拽self.setFlag(QGraphicsItem.GraphicsItemFlag.ItemIsSelectable)  # 允许选中self.setBrush(Qt.GlobalColor.cyan)# 添加可移动矩形到场景
   movable_rect = MovableRect(300, 200, 80, 40)
   scene.addItem(movable_rect)
   

2. 视图操作（缩放与平移）

   # 鼠标滚轮缩放
   def wheelEvent(self, event):factor = 1.2 if event.angleDelta().y() > 0 else 0.8self.scale(factor, factor)# 右键拖拽平移
   view.setDragMode(QGraphicsView.DragMode.ScrollHandDrag)  # 设置拖拽模式
   

3. 自定义图形项（绘制箭头）

   class ArrowItem(QGraphicsItem):def boundingRect(self):return QRectF(-10, -5, 20, 10)  # 定义项边界def paint(self, painter, option, widget):painter.setPen(QPen(Qt.GlobalColor.black, 2))painter.drawLine(0, 0, 10, 0)  # 箭头主体painter.drawLine(10, 0, 5, -5)  # 箭头尖端painter.drawLine(10, 0, 5, 5)arrow = ArrowItem()
   arrow.setPos(400, 300)
   scene.addItem(arrow)
   

4. 动画与图形项结合

   # 使用 QPropertyAnimation 移动图形项
   from PyQt6.QtCore import QPropertyAnimationanim = QPropertyAnimation(arrow, b"pos")
   anim.setDuration(2000)
   anim.setStartValue(QPointF(400, 300))
   anim.setEndValue(QPointF(500, 400))
   anim.setEasingCurve(QEasingCurve.Type.InOutQuad)
   anim.start()
   

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五、高级功能

1. 碰撞检测

   # 检测矩形与其他项的碰撞
   colliding_items = rect.collidingItems()
   for item in colliding_items:item.setBrush(Qt.GlobalColor.yellow)  # 高亮碰撞项
   

2. 组合项（QGraphicsItemGroup）

   group = QGraphicsItemGroup()
   group.addToGroup(rect)
   group.addToGroup(text)
   group.setRotation(45)  # 整体旋转 45 度
   scene.addItem(group)
   

3. 场景事件处理

   class CustomScene(QGraphicsScene):def mousePressEvent(self, event):if event.button() == Qt.MouseButton.LeftButton:print(f"Scene 点击位置：{event.scenePos()}")super().mousePressEvent(event)
   

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六、注意事项

1. 性能优化

   • 避免在场景中放置过多项（超过数千个）。
   • 使用 QGraphicsItem.ItemClipsToShape 或 setCacheMode 优化渲染。

2. 坐标转换

   • 使用 mapToScene() 和 mapFromScene() 在视图、场景、项之间转换坐标。

   # 将视图坐标 (100, 200) 转换为场景坐标
   scene_pos = view.mapToScene(100, 200)
   

3. 内存管理

   • 删除图形项时需调用 removeItem()，避免内存泄漏。

   scene.removeItem(rect)
   del rect  # 显式删除对象
   

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七、综合案例：简易绘图工具

class DrawingScene(QGraphicsScene):def __init__(self):super().__init__()self.current_item = Nonedef mousePressEvent(self, event):if event.button() == Qt.MouseButton.LeftButton:self.current_item = QGraphicsEllipseItem()self.current_item.setRect(event.scenePos().x(), event.scenePos().y(), 0, 0)self.addItem(self.current_item)def mouseMoveEvent(self, event):if self.current_item:start_pos = event.buttonDownScenePos(Qt.MouseButton.LeftButton)current_pos = event.scenePos()self.current_item.setRect(start_pos.x(), start_pos.y(),current_pos.x() - start_pos.x(),current_pos.y() - start_pos.y())def mouseReleaseEvent(self, event):self.current_item = None# 使用示例
app = QApplication([])
scene = DrawingScene()
view = QGraphicsView(scene)
view.show()
app.exec()

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八、总结

QGraphicsView 和 QGraphicsScene 为复杂图形应用提供了强大支持，通过组合图形项、处理事件和优化渲染，可实现高度定制化的交互式界面。开发时需重点关注坐标系统、性能管理和用户交互逻辑。