QPixmap图像处理详解

一、qpixmap 图像加载和保存

1.1 qpixmap加载图像

你可以使用 qpixmap 的构造函数或者 load() 函数来加载图像。构造函数可以直接传递图像文件的路径，load() 函数则需要在加载前设置文件路径。

qpixmap pixmap("path/to/image.png"); // 使用构造函数加载图像
// 或者
qpixmap pixmap;
pixmap.load("path/to/image.png"); // 使用load()函数加载图像

1.2 qpixmap保存图像

你可以使用 save() 函数将 qpixmap 对象保存为图像文件。你需要指定保存的文件名以及图像格式（如 png、jpeg 等）。

pixmap.save("output/path/image.png"); // 保存为png格式
// 或者
pixmap.save("output/path/image.jpg", "jpeg"); // 保存为jpeg格式

1.3 qpixmap 图像加载和保存的实例

以下是一个简单的实例，演示了如何使用 qpixmap 加载图像并将其保存为不同的格式。

#include <qpixmap>
#include <qdebug>

int main() {
    // 加载图像
    qpixmap pixmap("path/to/image.png");
    
    // 检查图像是否成功加载
    if (pixmap.isnull()) {
        qdebug() << "failed to load image.";
        return 1;
    }

    // 保存图像为不同格式
    if (pixmap.save("path/to/output.png")) {
        qdebug() << "image saved as png.";
    } else {
        qdebug() << "failed to save image as png.";
    }

    if (pixmap.save("path/to/output.jpg", "jpeg")) {
        qdebug() << "image saved as jpeg.";
    } else {
        qdebug() << "failed to save image as jpeg.";
    }

    if (pixmap.save("path/to/output.bmp", "bmp")) {
        qdebug() << "image saved as bmp.";
    } else {
        qdebug() << "failed to save image as bmp.";
    }

    return 0;
}

在这个例子中，首先加载了一个图像文件（假设路径为 “path/to/image.png”），然后将其保存为不同格式的文件。请替换实际的文件路径和保存目标文件的格式。

二、qpixmap绘制图像

2.1 在窗口上绘制

你可以使用 qpainter 类将 qpixmap 对象绘制到窗口、控件等上。qpainter 提供了丰富的绘制函数，可以用于绘制线条、矩形、圆形等，也可以用于绘制图像。

qpainter painter(this); // 在窗口上绘制
painter.drawpixmap(10, 10, pixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制图像

2.2 qpixmap缩放绘制

你可以使用 scaled() 函数对 qpixmap 进行缩放，然后将缩放后的图像绘制到窗口上。

qpixmap scaledpixmap = pixmap.scaled(50, 50); // 缩放为50x50大小
painter.drawpixmap(10, 10, scaledpixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制缩放后的图像

2.3 qpixmap旋转绘制

你可以使用 qtransform 类对 qpixmap 进行旋转，然后将旋转后的图像绘制到窗口上。

qtransform transform;
transform.rotate(90); // 旋转90度
qpixmap rotatedpixmap = pixmap.transformed(transform);
painter.drawpixmap(10, 10, rotatedpixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制旋转后的图像

2.4 qpixmap 绘制图像的实例

以下是一个简单的实例，演示了如何使用 qpixmap 在窗口上绘制图像，并且进行缩放和旋转操作。

#include <qapplication>
#include <qmainwindow>
#include <qpixmap>
#include <qpainter>

class mywidget : public qmainwindow {
public:
    void paintevent(qpaintevent *) override {
        qpixmap pixmap("path/to/image.png");

        qpainter painter(this);
        painter.drawpixmap(10, 10, pixmap); // 在坐标(10, 10)处绘制原始图像

        qpixmap scaledpixmap = pixmap.scaled(50, 50); // 缩放为50x50大小
        painter.drawpixmap(70, 10, scaledpixmap); // 在坐标(70, 10)处绘制缩放后的图像

        qtransform transform;
        transform.rotate(90); // 旋转90度
        qpixmap rotatedpixmap = pixmap.transformed(transform);
        painter.drawpixmap(130, 10, rotatedpixmap); // 在坐标(130, 10)处绘制旋转后的图像
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    qapplication app(argc, argv);
    mywidget widget;
    widget.show();
    return app.exec();
}

在这个例子中，mywidget 是一个继承自 qmainwindow 的自定义窗口类。在 paintevent 函数中，首先加载了一个图像文件（假设路径为 “path/to/image.png”），然后在窗口的不同位置绘制了原始图像、缩放后的图像和旋转后的图像。请替换实际的文件路径。

三、图像转换

你可以使用 qpixmap::toimage() 将 qpixmap 转换为 qimage 对象，从而在qimage的基础上进行图像处理操作。

3.1 qimage转qpixmap

你可以使用 qpixmap 的构造函数将 qimage 对象转换为 qpixmap。

qimage image("path/to/image.png");
qpixmap pixmap = qpixmap::fromimage(image);

3.2 qpixmap转qimage

你可以使用 toimage() 函数将 qpixmap 转换为 qimage。

qimage image = pixmap.toimage();

• qpixmap 图像转换的实例
  以下是一个简单的实例，演示了如何使用 qpixmap 进行图像转换，包括从 qimage 转换为 qpixmap，以及从文件加载并转换为 qimage 和 qpixmap。

#include <qimage>
#include <qpixmap>
#include <qdebug>

int main() {
    // 从文件加载图像并转换为 qpixmap
    qpixmap pixmap("path/to/image.png");
    
    // 从 qimage 转换为 qpixmap
    qimage image("path/to/image.png");
    qpixmap convertedpixmap = qpixmap::fromimage(image);
    
    // 从 qpixmap 转换为 qimage
    qimage convertedimage = pixmap.toimage();

    // 检查转换是否成功
    if (!pixmap.isnull() && !convertedpixmap.isnull() && !convertedimage.isnull()) {
        qdebug() << "image conversion successful.";
    } else {
        qdebug() << "image conversion failed.";
        return 1;
    }

    return 0;
}

在这个例子中，首先从文件加载了一个图像（假设路径为 “path/to/image.png”），然后将其转换为 qpixmap 对象。接着，将该图像转换为 qimage，再将 qpixmap 转换为 qimage。在转换过程中，使用了相关的转换函数。请替换实际的文件路径。

3.3 像素级别操作

你可以使用 setpixel() 和 pixel() 函数来直接操作 qpixmap 中的像素。

3.4 绘制图标

在qt中，qpixmap 类提供了丰富的绘图功能，包括绘制图标、图形、文本等。下面是关于如何使用 qpixmap 绘制图标的详细说明和示例。

绘制图标的函数：

1. qpixmap::drawpixmap()：
   这个函数可以将一个 qpixmap 绘制到另一个 qpixmap 上，也可以绘制到 qpainter 对象上。它的参数包括目标绘图对象、目标位置、源绘图对象、源位置和大小。

   void qpixmap::drawpixmap(int x, int y, const qpixmap & pixmap, int sx, int sy, int sw, int sh);
   

示例代码：

下面是一个示例，演示如何使用 qpixmap 绘制图标，并显示在窗口中：

#include <qapplication>
#include <qpixmap>
#include <qlabel>
#include <qpainter>

int main(int argc, char *argv[]) {
    qapplication app(argc, argv);

    // 创建一个空的qpixmap作为绘制目标
    qpixmap pixmap(100, 100);
    pixmap.fill(qt::white); // 填充白色背景

    // 在pixmap上绘制图标
    qpainter painter(&pixmap);
    painter.setrenderhint(qpainter::antialiasing); // 反锯齿
    painter.setrenderhint(qpainter::smoothpixmaptransform); // 平滑变换

    // 绘制一个蓝色的圆形图标
    painter.setbrush(qt::blue);
    painter.drawellipse(10, 10, 80, 80);

    // 将绘制好的图标显示在窗口中
    qlabel label;
    label.setpixmap(pixmap);
    label.show();

    return app.exec();
}

在这个示例中，我们创建了一个100x100的空 qpixmap，并使用 qpainter 绘制了一个蓝色的圆形图标。最后，将绘制好的图标显示在一个窗口中。你可以根据需要调整图标的大小、形状和颜色。

3.5 缓存图像

qpixmap 可以用作缓存图像，以提高渲染性能。通常，在绘制大量图形元素或者需要频繁重绘的场景下，使用 qpixmap 缓存已经绘制的图像，可以避免不必要的重绘操作，提高应用程序的渲染性能。

以下是一个简单的示例，演示了如何使用 qpixmap 进行缓存，以减少渲染开销。在这个示例中，我们绘制了一个简单的图形，然后将它缓存到 qpixmap 中，之后只需绘制 qpixmap，而不是重新绘制图形，从而提高了性能。

#include <qapplication>
#include <qwidget>
#include <qpainter>
#include <qpixmap>
#include <qtimer>

class customwidget : public qwidget {
public:
    customwidget(qwidget *parent = nullptr) : qwidget(parent) {
        // 创建一个空的qpixmap对象
        cachedpixmap = qpixmap(size());
        cachedpixmap.fill(qt::white);  // 用白色填充

        // 使用定时器触发重绘
        qtimer *timer = new qtimer(this);
        connect(timer, &qtimer::timeout, this, qoverload<>::of(&qwidget::update));
        timer->start(1000);  // 每秒触发一次重绘
    }

protected:
    void paintevent(qpaintevent *event) override {
        qpainter painter(this);
        // 使用缓存的qpixmap进行绘制
        painter.drawpixmap(0, 0, cachedpixmap);

        // 绘制一个矩形（模拟复杂的图形绘制）
        qpainter pixmappainter(&cachedpixmap);
        pixmappainter.fillrect(50, 50, 100, 100, qt::blue);  // 绘制蓝色矩形
    }

private:
    qpixmap cachedpixmap;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    qapplication app(argc, argv);

    customwidget widget;
    widget.setwindowtitle("pixmap caching example");
    widget.resize(300, 300);
    widget.show();

    return app.exec();
}

在这个示例中，customwidget 类继承自 qwidget，并且在构造函数中创建了一个空的 qpixmap 对象 cachedpixmap，然后使用定时器触发每秒的重绘。在 paintevent 函数中，使用 qpainter 绘制缓存的 qpixmap，并在缓存的 qpixmap 上绘制了一个蓝色矩形。因为定时器每秒触发一次重绘，但实际上只有矩形的部分需要重新绘制，所以使用了 qpixmap 缓存，避免了不必要的图形绘制操作，提高了性能。

这个示例演示了如何使用 qpixmap 缓存图像，从而在需要频繁绘制的情况下提高应用程序的渲染性能。

四、qimage和qpixmap的区别

1. 数据结构和用途

• qimage： qimage 是一个更底层的图像类，它包含了图像的像素数据、颜色信息、以及图像的格式等。qimage 可以用于图像处理、像素级别的操作、格式转换等。qimage 是一个灵活的图像处理类，可以直接从文件、内存、设备等加载图像数据。

• qpixmap： qpixmap 是一个基于设备的图像表示，它通常用于在界面上显示图像、图标、背景等。qpixmap 隐藏了图像的底层数据结构，提供了方便的界面显示接口。qpixmap 可以用于在窗口、控件等上绘制图像，以及进行界面元素的图像显示。

2. 适用场景

• qimage： 适用于需要对图像进行复杂处理、像素级别的操作、格式转换等情况。如果你需要在图像上进行算法操作、图像分析、修改像素值等，通常使用 qimage 更为合适。

• qpixmap： 适用于在界面上显示图像、图标、背景等情况。如果你需要在界面元素（例如窗口、按钮、标签等）上显示图像，通常使用 qpixmap 更为方便。qpixmap 是更高级、更用户友好的图像显示类。

3.性能和优化

• qimage： 由于包含了详细的图像数据，qimage 的内存占用较大。在处理大量图像数据时，可能会占用较多的内存。同时，qimage 的像素级别操作可能较为耗时，特别是在大尺寸图像上。

• qpixmap： qpixmap 是一个较为轻量级的图像表示，它通常会被优化以适应界面的显示需求。在绘制图像到界面上时，qpixmap 的性能较好，因为它通常会利用硬件加速等技术来提高绘制效率。

综上所述，如果你需要进行复杂的图像处理和操作，或者需要进行像素级别的操作，应该选择 qimage。如果你只需要在界面上显示图像或图标，或者需要进行界面元素的绘制，那么 qpixmap 更为适合。