Qt WidgetsにおけるQGraphicsColorizeEffect::draw()プログラミング：詳細解説とサンプルコード

QGraphicsColorizeEffect::draw()は、Qt Widgetsライブラリで提供されるグラフィック効果クラスQGraphicsColorizeEffectのメンバー関数であり、ソースグラフィックを指定された色で着色する効果を描画するために使用されます。この関数は、QGraphicsEffectクラスの仮想関数であるdraw()を再実装しており、ペイント処理に必要なQPainterオブジェクトを引数として受け取ります。

機能

draw()関数は、以下の処理を実行します。

透過性の確認: 効果が透過設定されていないかどうかを確認します。透過設定が有効な場合は、ソースグラフィックをそのまま描画し、処理を終了します。
オフセットの計算: ソースグラフィックのオフセットを計算します。これは、ソースグラフィックが描画される位置を決定するために使用されます。
カラーマスクの作成: 指定された色と強度に基づいて、カラーマスクを作成します。カラーマスクは、ソースグラフィックの色をどのように変更するかを定義します。
ソースグラフィックの描画: カラーマスクを使用して、ソースグラフィックをペインタに描画します。
ペインタの設定の復元: ペインタの設定を元の状態に戻します。

例

QGraphicsColorizeEffect effect;
effect.setColor(QColor(Qt::red));
effect.setStrength(0.5);

QPainter painter(&scene);
effect.draw(&painter);

この例では、QGraphicsColorizeEffectインスタンスを作成し、その色を赤、強度を0.5に設定しています。次に、QPainterオブジェクトを使用してシーンを描画し、draw()関数を呼び出して効果を適用しています。

draw()関数は、パフォーマンスを考慮して実装されています。ソースグラフィックが大きい場合や複雑な場合でも、効率的に描画できるように設計されています。
QGraphicsColorizeEffectは、単純な着色効果だけでなく、様々なグラフィック効果を組み合わせることもできます。

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsItem>
#include <QGraphicsColorizeEffect>

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

  // シーンとビューの作成
  QGraphicsScene scene;
  QGraphicsView view(&scene);

  // グラフィックアイテムの作成
  QGraphicsRectItem *item = new QGraphicsRectItem(QRect(0, 0, 100, 100));

  // カラー効果の作成と設定
  QGraphicsColorizeEffect *effect = new QGraphicsColorizeEffect;
  effect->setColor(QColor(Qt::red));
  effect->setStrength(0.5);

  // 効果をアイテムに適用
  item->setGraphicsEffect(effect);

  // アイテムをシーンに追加
  scene.addItem(item);

  // ビューをウィジェットとして設定し、表示
  view.setFixedSize(200, 200);
  view.show();

  return app.exec();
}

このコードは以下の処理を実行します。

QApplicationインスタンスを作成します。
QGraphicsSceneとQGraphicsViewインスタンスを作成します。
QGraphicsRectItemインスタンスを作成します。
QGraphicsColorizeEffectインスタンスを作成し、その色を赤、強度を0.5に設定します。
効果をアイテムに適用します。
アイテムをシーンに追加します。
ビューをウィジェットとして設定し、表示します。

QPainter を直接使用する

QGraphicsColorizeEffect::draw() は内部的に QPainter を使用して描画処理を行っていますが、QPainter を直接使用することで、よりきめ細かい制御と柔軟性を獲得することができます。

利点

複数のグラフィック効果を組み合わせることができます。
効果の適用範囲をより細かく制御できます。

欠点

パフォーマンスの最適化が必要になる場合があります。
コードが複雑になる可能性があります。
QGraphicsEffect クラスの利便性を失います。

例

QPainter painter(&scene);

// カラーマスクの作成
QColor maskColor = QColor(Qt::red);
QImage mask(item->size(), QImage::Format_ARGB32);
QPainter maskPainter(&mask);
maskPainter.fillRect(mask.rect(), maskColor);
maskPainter.end();

// ソースグラフィックの描画
painter.setOpacity(effect->strength());
painter.drawImage(item->boundingRect(), mask);

カスタムシェーダーを使用する

QGraphicsShaderEffect クラスを使用して、カスタムシェーダープログラムを適用することで、より高度な着色効果を実現することができます。

利点

GPU を活用して処理を高速化できます。
非常に複雑な着色効果を作成できます。

欠点

パフォーマンスの最適化が難しい場合があります。
シェーダープログラミングの知識が必要です。

例

QGraphicsShaderEffect *effect = new QGraphicsShaderEffect;
QFragmentShader *shader = new QFragmentShader;

// シェーダー プログラムを定義
shader->sourceCode(
    "uniform float strength;"
    "void main() {"
    "   gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, strength);"
    "}"
);

// シェーダーをコンパイルし、効果に設定
shader->compile();
effect->setShader(shader);
effect->setParameter("strength", effect->strength());

item->setGraphicsEffect(effect);

QPixmap を使用する

ソースグラフィックを事前に着色済みの QPixmap に変換し、QGraphicsPixmapItem を使用して描画することで、パフォーマンスを向上させることができます。

利点

シンプルなコードで済みます。
描画処理を事前に済ませることで、パフォーマンスを向上させることができます。

欠点

動的な着色効果には適していません。
効果の適用範囲が限られます。

例

// ソースグラフィックを QPixmap に変換
QPixmap pixmap(item->size());
QPainter painter(&pixmap);
painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
painter.drawImage(item->boundingRect(), item->sourcePixmap());
painter.end();

// QGraphicsPixmapItem を作成し、シーンに追加
QGraphicsPixmapItem *pixmapItem = new QGraphicsPixmapItem(pixmap);
scene.addItem(pixmapItem);

Qt 以外のライブラリを使用することで、より高度なグラフィック処理機能を利用できる場合があります。

利点

既存のコードやワークフローを統合しやすい場合があります。
ライブラリによっては、Qt にはない機能を提供している場合があります。

欠点

Qt との互換性の問題が発生する可能性があります。
ライブラリの学習コストがかかります。

例

Cairo を使用してベクターグラフィックを描画する
OpenGL を使用して 3D グラフィックを描画する

QGraphicsColorizeEffect::draw() は、シンプルな着色効果を適用するのに便利なツールですが、状況によってはより効率的または柔軟な代替方法が適している場合があります。上記の代替方法を理解し、それぞれの利点と欠点を考慮することで、ニーズに合った最適な方法を選択することができます。

[QGraphicsShaderEffect Class | Qt Widgets