Qt教程一 —— 第十一章：给它一个炮弹
原文：QT3.1的帮助文档
翻译：zieckey (zieckey@yahoo.com.cn)
修改：zieckey (zieckey@yahoo.com.cn)
在这个例子里我们介绍了一个定时器来实现动画的射击。
* t11/lcdrange.h包含LCDRange类定义。
* t11/lcdrange.cpp包含LCDRange类实现。
* t11/cannon.h包含CannonField类定义。
* t11/cannon.cpp包含CannonField类实现。
* t11/main.cpp包含MyWidget和main。
* t11/lcdrange.h包含LCDRange类定义。
/****************************************************************
**
** Definition of LCDRange class, Qt tutorial 8
**
****************************************************************/
#ifndef LCDRANGE_H
#define LCDRANGE_H
#include <qvbox.h>
class QSlider;
class LCDRange : public QVBox
{
Q_OBJECT
public:
LCDRange( QWidget *parent=0, const char *name=0 );
int value() const;
public slots:
void setValue( int );
void setRange( int minVal, int maxVal );
signals:
void valueChanged( int );
private:
QSlider *slider;
};
#endif // LCDRANGE_H
* t11/lcdrange.cpp包含LCDRange类实现。
/****************************************************************
**
** Implementation of LCDRange class, Qt tutorial 8
**
****************************************************************/
#include "lcdrange.h"
#include <qslider.h>
#include <qlcdnumber.h>
LCDRange::LCDRange( QWidget *parent, const char *name )
: QVBox( parent, name )
{
QLCDNumber *lcd = new QLCDNumber( 2, this, "lcd" );
slider = new QSlider( Horizontal, this, "slider" );
slider->setRange( 0, 99 );
slider->setValue( 0 );
connect( slider, SIGNAL(valueChanged(int)),
lcd, SLOT(display(int)) );
connect( slider, SIGNAL(valueChanged(int)),
SIGNAL(valueChanged(int)) );
setFocusProxy( slider );
}
int LCDRange::value() const
{
return slider->value();
}
void LCDRange::setValue( int value )
{
slider->setValue( value );
}
void LCDRange::setRange( int minVal, int maxVal )
{
if ( minVal < 0 || maxVal > 99 || minVal > maxVal ) {
qWarning( "LCDRange::setRange(%d,%d)/n"
"/tRange must be 0..99/n"
"/tand minVal must not be greater than maxVal",
minVal, maxVal );
return;
}
slider->setRange( minVal, maxVal );
}
* t11/cannon.h包含CannonField类定义。
/****************************************************************
**
** Definition of CannonField class, Qt tutorial 11
**
****************************************************************/
#ifndef CANNON_H
#define CANNON_H
class QTimer;
#include <qwidget.h>
class CannonField : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
CannonField( QWidget *parent=0, const char *name=0 );
int angle() const { return ang; }
int force() const { return f; }
QSizePolicy sizePolicy() const;
public slots:
void setAngle( int degrees );
void setForce( int newton );
void shoot();
private slots:
void moveShot();
signals:
void angleChanged( int );
void forceChanged( int );
protected:
void paintEvent( QPaintEvent * );
private:
void paintShot( QPainter * );
void paintCannon( QPainter * );
QRect cannonRect() const;
QRect shotRect() const;
int ang;
int f;
int timerCount;
QTimer * autoShootTimer;
float shoot_ang;
float shoot_f;
};
#endif // CANNON_H
* t11/cannon.cpp包含CannonField类实现。
/****************************************************************
**
** Implementation CannonField class, Qt tutorial 11
**
****************************************************************/
#include "cannon.h"
#include <qtimer.h>
#include <qpainter.h>
#include <qpixmap.h>
#include <math.h>
CannonField::CannonField( QWidget *parent, const char *name )
: QWidget( parent, name )
{
ang = 45;
f = 0;
timerCount = 0;
autoShootTimer = new QTimer( this, "movement handler" );
connect( autoShootTimer, SIGNAL(timeout()),
this, SLOT(moveShot()) );
shoot_ang = 0;
shoot_f = 0;
setPalette( QPalette( QColor( 250, 250, 200) ) );
}
void CannonField::setAngle( int degrees )
{
if ( degrees < 5 )
degrees = 5;
if ( degrees > 70 )
degrees = 70;
if ( ang == degrees )
return;
ang = degrees;
repaint( cannonRect(), FALSE );
emit angleChanged( ang );
}
void CannonField::setForce( int newton )
{
if ( newton < 0 )
newton = 0;
if ( f == newton )
return;
f = newton;
emit forceChanged( f );
}
void CannonField::shoot()
{
if ( autoShootTimer->isActive() )
return;
timerCount = 0;
shoot_ang = ang;
shoot_f = f;
autoShootTimer->start( 50 );
}
void CannonField::moveShot()
{
QRegion r( shotRect() );
timerCount++;
QRect shotR = shotRect();
if ( shotR.x() > width() || shotR.y() > height() )
autoShootTimer->stop();
else
r = r.unite( QRegion( shotR ) );
repaint( r );
}
void CannonField::paintEvent( QPaintEvent *e )
{
QRect updateR = e->rect();
QPainter p( this );
if ( updateR.intersects( cannonRect() ) )
paintCannon( &p );
if ( autoShootTimer->isActive() &&
updateR.intersects( shotRect() ) )
paintShot( &p );
}
void CannonField::paintShot( QPainter *p )
{
p->setBrush( black );
p->setPen( NoPen );
p->drawRect( shotRect() );
}
const QRect barrelRect(33, -4, 15, 8);
void CannonField::paintCannon( QPainter *p )
{
QRect cr = cannonRect();
QPixmap pix( cr.size() );
pix.fill( this, cr.topLeft() );
QPainter tmp( &pix );
tmp.setBrush( blue );
tmp.setPen( NoPen );
tmp.translate( 0, pix.height() - 1 );
tmp.drawPie( QRect( -35,-35, 70, 70 ), 0, 90*16 );
tmp.rotate( -ang );
tmp.drawRect( barrelRect );
tmp.end();
p->drawPixmap( cr.topLeft(), pix );
}
QRect CannonField::cannonRect() const
{
QRect r( 0, 0, 50, 50 );
r.moveBottomLeft( rect().bottomLeft() );
return r;
}
QRect CannonField::shotRect() const
{
const double gravity = 4;
double time = timerCount / 4.0;
double velocity = shoot_f;
double radians = shoot_ang*3.14159265/180;
double velx = velocity*cos( radians );
double vely = velocity*sin( radians );
double x0 = ( barrelRect.right() + 5 )*cos(radians);
double y0 = ( barrelRect.right() + 5 )*sin(radians);
double x = x0 + velx*time;
double y = y0 + vely*time - 0.5*gravity*time*time;
QRect r = QRect( 0, 0, 6, 6 );
r.moveCenter( QPoint( qRound(x), height() - 1 - qRound(y) ) );
return r;
}
QSizePolicy CannonField::sizePolicy() const
{
return QSizePolicy( QSizePolicy::Expanding, QSizePolicy::Expanding );
}
* t11/main.cpp包含MyWidget和main。
/****************************************************************
**
** Qt tutorial 11
**
****************************************************************/
#include <qapplication.h>
#include <qpushbutton.h>
#include <qlcdnumber.h>
#include <qfont.h>
#include <qlayout.h>
#include "lcdrange.h"
#include "cannon.h"
class MyWidget: public QWidget
{
public:
MyWidget( QWidget *parent=0, const char *name=0 );
};
MyWidget::MyWidget( QWidget *parent, const char *name )
: QWidget( parent, name )
{
QPushButton *quit = new QPushButton( "&Quit", this, "quit" );
quit->setFont( QFont( "Times", 18, QFont::Bold ) );
connect( quit, SIGNAL(clicked()), qApp, SLOT(quit()) );
LCDRange *angle = new LCDRange( this, "angle" );
angle->setRange( 5, 70 );
LCDRange *force = new LCDRange( this, "force" );
force->setRange( 10, 50 );
CannonField *cannonField = new CannonField( this, "cannonField" );
connect( angle, SIGNAL(valueChanged(int)),
cannonField, SLOT(setAngle(int)) );
connect( cannonField, SIGNAL(angleChanged(int)),
angle, SLOT(setValue(int)) );
connect( force, SIGNAL(valueChanged(int)),
cannonField, SLOT(setForce(int)) );
connect( cannonField, SIGNAL(forceChanged(int)),
force, SLOT(setValue(int)) );
QPushButton *shoot = new QPushButton( "&Shoot", this, "shoot" );
shoot->setFont( QFont( "Times", 18, QFont::Bold ) );
connect( shoot, SIGNAL(clicked()), cannonField, SLOT(shoot()) );
QGridLayout *grid = new QGridLayout( this, 2, 2, 10 );
grid->addWidget( quit, 0, 0 );
grid->addWidget( cannonField, 1, 1 );
grid->setColStretch( 1, 10 );
QVBoxLayout *leftBox = new QVBoxLayout;
grid->addLayout( leftBox, 1, 0 );
leftBox->addWidget( angle );
leftBox->addWidget( force );
QHBoxLayout *topBox = new QHBoxLayout;
grid->addLayout( topBox, 0, 1 );
topBox->addWidget( shoot );
topBox->addStretch( 1 );
angle->setValue( 60 );
force->setValue( 25 );
angle->setFocus();
}
int main( int argc, char **argv )
{
QApplication::setColorSpec( QApplication::CustomColor );
QApplication a( argc, argv );
MyWidget w;
w.setGeometry( 100, 100, 500, 355 );
a.setMainWidget( &w );
w.show();
return a.exec();
}
一行一行地解说
t11/cannon.h
CannonField现在就有了射击能力。
void shoot();
当炮弹不在空中中，调用这个槽就会使加农炮射击。
private slots:
void moveShot();
当炮弹正在空中时，这个私有槽使用一个定时器来移动射击。
private:
void paintShot( QPainter * );
这个函数来画射击。
QRect shotRect() const;
当炮弹正在空中的时候，这个私有函数返回封装它所占用空间的矩形，否则它就返回一个没有定义的矩形。
int timerCount;
QTimer * autoShootTimer;
float shoot_ang;
float shoot_f;
};
这些私有变量包含了描述射击的信息。timerCount保留了射击进行后的时间。shoot_ang是加农炮射击时的角度，shoot_f是射击时加农炮的力量。
t11/cannon.cpp
#include <math.h>
我们包含了数学库，因为我们需要使用sin()和cos()函数。
CannonField::CannonField( QWidget *parent, const char *name )
: QWidget( parent, name )
{
ang = 45;
f = 0;
timerCount = 0;
autoShootTimer = new QTimer( this, "movement handler" );
connect( autoShootTimer, SIGNAL(timeout()),
this, SLOT(moveShot()) );
shoot_ang = 0;
shoot_f = 0;
setPalette( QPalette( QColor( 250, 250, 200) ) );
}
我们初始化我们新的私有变量并且把QTimer::timeout()信号和我们的moveShot()槽相连。我们会在定时器超时的时候移动射击。
void CannonField::shoot()
{
if ( autoShootTimer->isActive() )
return;
timerCount = 0;
shoot_ang = ang;
shoot_f = f;
autoShootTimer->start( 50 );
}
只要炮弹不在空中，这个函数就会进行一次射击。timerCount被重新设置为零。shoot_ang和shoot_f设置为当前加农炮的角度和力量。最后，我们开始这个定时器。
void CannonField::moveShot()
{
QRegion r( shotRect() );
timerCount++;
QRect shotR = shotRect();
if ( shotR.x() > width() || shotR.y() > height() )
autoShootTimer->stop();
else
r = r.unite( QRegion( shotR ) );
repaint( r );
}
moveShot()是一个移动射击的槽，当QTimer开始的时候，每50毫秒被调用一次。
它的任务就是计算新的位置，重新画屏幕并把炮弹放到新的位置，并且如果需要的话，停止定时器。
首先我们使用QRegion来保留旧的shotRect()。QRegion可以保留任何种类的区域，并且我们可以用它来简化绘画过程。shotRect()返回现在炮弹所在的矩形——稍后我们会详细介绍。
然后我们增加timerCount，用它来实现炮弹在它的轨迹中移动的每一步。
下一步我们算出新的炮弹的矩形。
如果炮弹已经移动到窗口部件的右面或者下面的边界，我们停止定时器或者添加新的shotRect()到QRegion。
最后，我们重新绘制QRegion。这将会发送一个单一的绘画事件，但仅仅有一个到两个矩形需要刷新。
void CannonField::paintEvent( QPaintEvent *e )
{
QRect updateR = e->rect();
QPainter p( this );
if ( updateR.intersects( cannonRect() ) )
paintCannon( &p );
if ( autoShootTimer->isActive() &&
updateR.intersects( shotRect() ) )
paintShot( &p );
}
绘画事件函数在前一章中已经被分成两部分了。现在我们得到的新的矩形区域需要绘画，检查加农炮和/或炮弹是否相交，并且如果需要的话，调用paintCannon()和/或paintShot()。
void CannonField::paintShot( QPainter *p )
{
p->setBrush( black );
p->setPen( NoPen );
p->drawRect( shotRect() );
}
这个私有函数画一个黑色填充的矩形作为炮弹。
我们把paintCannon()的实现放到一边，它和前一章中的paintEvent()一样。
QRect CannonField::shotRect() const
{
const double gravity = 4;
double time = timerCount / 4.0;
double velocity = shoot_f;
double radians = shoot_ang*3.14159265/180;
double velx = velocity*cos( radians );
double vely = velocity*sin( radians );
double x0 = ( barrelRect.right() + 5 )*cos(radians);
double y0 = ( barrelRect.right() + 5 )*sin(radians);
double x = x0 + velx*time;
double y = y0 + vely*time - 0.5*gravity*time*time;
QRect r = QRect( 0, 0, 6, 6 );
r.moveCenter( QPoint( qRound(x), height() - 1 - qRound(y) ) );
return r;
}
这个私有函数计算炮弹的中心点并且返回封装炮弹的矩形。它除了使用自动增加所过去的时间的timerCount之外，还使用初始时的加农炮的力量和角度。
运算公式使用的是有重力的环境下光滑运动的经典牛顿公式。简单地说，我们已经选择忽略爱因斯坦理论的结果。
我们在一个y坐标向上增加的坐标系统中计算中心点。在我们计算出中心点之后，我们构造一个6*6大小的QRect，并把它的中心移动到我们上面所计算出的中心点。同样的操作我们把这个点移动到窗口部件的坐标系统（请看坐标系统）。
qRound()函数是一个在qglobal.h中定义的内嵌函数（被其它所有Qt头文件包含）。qRound()把一个双精度实数变为最接近的整数。
t11/main.cpp
class MyWidget: public QWidget
{
public:
MyWidget( QWidget *parent=0, const char *name=0 );
};
唯一的增加是Shoot按钮。
QPushButton *shoot = new QPushButton( "&Shoot", this, "shoot" );
shoot->setFont( QFont( "Times", 18, QFont::Bold ) );
在构造函数中我们创建和设置Shoot按钮就像我们对Quit按钮所做的那样。注意构造函数的第一个参数是按钮的文本，并且第三个是窗口部件的名称。
connect( shoot, SIGNAL(clicked()), cannonField, SLOT(shoot()) );
把Shoot按钮的clicked()信号和CannonField的shoot()槽连接起来。
行为
The cannon can shoot, but there's nothing to shoot at.
（请看编译来学习如何创建一个makefile和连编应用程序。）
练习
用一个填充的圆来表示炮弹。提示：QPainter::drawEllipse()会对你有所帮助。
当炮弹在空中的时候，改变加农炮的颜色。
现在你可以进行第十二章