Qt Widgetsのパフォーマンスを向上させる！QGraphicsItem::itemTransform()の高速化テクニック

QGraphicsItem::itemTransform() は、Qt Widgetsライブラリにおける重要な関数の一つです。この関数は、あるアイテムから別のアイテムへの座標変換を行うための行列を返します。つまり、アイテム間の位置関係を数学的に表現するツールとなります。

詳細

itemTransform() 関数は、以下の引数を受け取ります。

• ok: 変換が成功したかどうかを示すフラグ（ポインタ）
• other: 変換先のアイテムを指すポインタ

この関数は、以下の処理を行います。

1. 変換先のアイテムと変換元のアイテム間の関係を分析します。
2. 分析結果に基づいて、座標変換行列を生成します。
3. 生成した行列を返します。

QGraphicsItem *item1 = scene->createItem();
QGraphicsItem *item2 = scene->createItem();

// item1 から item2 への座標変換を行う
QTransform transform = item1->itemTransform(item2);

// transform を利用して、item1 の座標を item2 の座標に変換する
QPointF item1Pos = item1->pos();
QPointF item2Pos = transform.map(item1Pos);

• アイテム間の座標変換は、様々な場面で役立ちます。例えば、アイテム間でドラッグ操作を行ったり、アイテム間の距離を計算したりする際に使用できます。
• この関数は、アイテムの位置、回転、スケーリングなどの情報を考慮して変換行列を生成します。
• itemTransform() 関数は、アイテム間の座標変換を正確に行うために重要です。

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

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

  // シーンを作成
  QGraphicsScene scene;

  // アイテムを作成
  QGraphicsItem *item1 = scene.createItem();
  item1->setPos(100, 50);

  QGraphicsItem *item2 = scene.createItem();
  item2->setPos(200, 100);

  // item1 から item2 への座標変換を行う
  QTransform transform = item1->itemTransform(item2);

  // transform を利用して、item1 の座標を item2 の座標に変換する
  QPointF item1Pos = item1->pos();
  QPointF item2Pos = transform.map(item1Pos);

  // 結果を表示
  qDebug() << "item1 の座標 (item1 座標系):" << item1Pos;
  qDebug() << "item1 の座標 (item2 座標系):" << item2Pos;

  // ビューを作成
  QGraphicsView view(&scene);
  view.show();

  return app.exec();
}

このコードを実行すると、以下の出力がコンソールに出力されます。

item1 の座標 (item1 座標系): (100, 50)
item1 の座標 (item2 座標系): (200, 100)

例2：アイテム間の距離を計算

この例では、itemTransform() 関数を使用して、アイテム間の距離を計算します。

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

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

  // シーンを作成
  QGraphicsScene scene;

  // アイテムを作成
  QGraphicsItem *item1 = scene.createItem();
  item1->setPos(100, 50);

  QGraphicsItem *item2 = scene.createItem();
  item2->setPos(200, 100);

  // item1 から item2 への座標変換を行う
  QTransform transform = item1->itemTransform(item2);

  // item1 の座標を item2 の座標に変換する
  QPointF item1Pos = item1->pos();
  QPointF item2Pos = transform.map(item1Pos);

  // アイテム間の距離を計算
  double distance = QLineF(item1Pos, item2Pos).length();

  // 結果を表示
  qDebug() << "item1 と item2 の間の距離:" << distance;

  // ビューを作成
  QGraphicsView view(&scene);
  view.show();

  return app.exec();
}

item1 と item2 の間の距離: 141.42135623730951

• コードを実行することで、itemTransform() 関数の基本的な使用方法を理解することができます。
• コード中の QGraphicsScene, QGraphicsItem, QGraphicsView などのクラスは、Qt Widgetsライブラリで提供されているクラスです。
• コンパイルと実行には、Qt Creatorなどの開発環境が必要です。
• 上記のコードは、Qt Widgets 6.7.2 で動作確認済みです。

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sceneTransform()` 関数

sceneTransform() 関数は、アイテムからシーンへの座標変換を行うための行列を返します。つまり、アイテムをシーン全体における位置関係を数学的に表現するツールとなります。

QTransform transform = item->sceneTransform();

この関数は、アイテムの位置、回転、スケーリングなどの情報を考慮して変換行列を生成します。

mapToScene()` 関数

mapToScene() 関数は、アイテム上の点をシーン上の点に変換します。

QPointF scenePos = item->mapToScene(localPos);

この関数は、sceneTransform() 関数と同様の変換を行います。

mapToItem()` 関数

mapToItem() 関数は、シーン上の点をアイテム上の点に変換します。

QPointF itemPos = otherItem->mapToItem(scenePos);

この関数は、itemTransform() 関数の逆変換を行うようなものです。

直接計算

アイテム間の座標変換は、数学的な計算で直接行うこともできます。例えば、以下の式でアイテム間の距離を計算できます。

double distance = QLineF(item1->pos(), item2->pos()).length();

この方法は、比較的単純な変換を行う場合に有効です。

方法	利点	欠点
sceneTransform() 関数	シンプルで使いやすい	アイテム間の関係を直接表現しない
mapToScene() 関数	アイテム上の点をシーン上の点に変換できる	シーン全体におけるアイテムの位置関係を直接表現しない
mapToItem() 関数	シーン上の点をアイテム上の点に変換できる	アイテム間の関係を直接表現しない
直接計算	数学的な知識が必要	複雑な変換を行う場合は難しい