QGraphicsView::viewportTransform() の使用例

QGraphicsView::viewportTransform() の解説

QGraphicsView::viewportTransform() は、Qt のグラフィックスビューにおいて、シーン座標系からビューポート座標系への変換行列を取得する関数です。

シーン座標系 と ビューポート座標系 は、異なる概念です。

• ビューポート座標系: QGraphicsView ウィジェットの実際のウィンドウ領域の座標系です。
• シーン座標系: グラフィックスアイテムが配置される仮想的な座標系です。非常に大きな領域を表現することができます。

viewportTransform() が返す変換行列を用いることで、シーン上の特定の点のビューポート上での位置を計算することができます。

具体的な使い方

QTransform transform = view->viewportTransform();
QPointF scenePoint(100, 200); // シーン上の点
QPointF viewportPoint = transform.map(scenePoint); // ビューポート上の点

• ビューポートの変換行列は、シーンアイテムの描画やユーザー入力の処理など、さまざまな場面で利用されます。
• ビューポートのサイズやズームレベル、スクロール位置によって、変換行列は変化します。

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QGraphicsView::viewportTransform() の一般的なエラーとトラブルシューティング

QGraphicsView::viewportTransform() を使用する際に、いくつかの一般的なエラーやトラブルシューティングの方法があります。

変換行列の誤用

• 変換後の座標の誤解釈
  変換後の座標は、ビューポートのピクセル単位での座標です。シーン座標とは異なる単位であることに注意してください。
• 誤った変換方向
  viewportTransform() はシーン座標からビューポート座標への変換行列を返します。逆の変換が必要な場合は、逆行列を使用する必要があります。

  QTransform inverseTransform = transform.inverted();
  QPointF scenePoint = inverseTransform.map(viewportPoint);
  

ビューポートの更新タイミング

• 非同期更新
  非同期処理やスレッド間通信でビューポートを更新する場合、スレッドセーフな方法で更新を行う必要があります。Qt の信号とスロット機構や QMetaObject::invokeMethod を使用して、メインスレッドからビューポートの更新をトリガーします。
• 遅延した更新
  ビューポートの更新が遅れると、変換行列が古い値になることがあります。ビューポートの更新を強制的にトリガーする必要がある場合、viewport()->update() を呼び出します。

複雑な変換

• 回転やスケーリングの考慮
  回転やスケーリングを組み合わせる場合は、変換行列の性質を理解し、適切な順序で変換を適用する必要があります。
• 複数の変換の組み合わせ
  複数の変換を組み合わせる場合は、変換行列の乗算を使用します。

  QTransform combinedTransform = transform1 * transform2;
  

• 効率的な変換アルゴリズム
  多くの変換を繰り返す場合は、効率的なアルゴリズムやデータ構造を使用します。
• 不要な変換の回避
  頻繁に呼ばれる関数内で viewportTransform() を使用すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。必要な場合にのみ変換行列を取得し、再利用することを検討します。

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QGraphicsView::viewportTransform() の使用例

シーン上の点のビューポート上での位置の計算

QGraphicsView *view = ...; // 既存の QGraphicsView インスタンス
QPointF scenePoint(100, 200); // シーン上の点

// ビューポート上の点の計算
QTransform transform = view->viewportTransform();
QPointF viewportPoint = transform.map(scenePoint);

// ビューポート上の点を描画する (例: QPainter)
QPainter painter(view->viewport());
painter.setPen(Qt::red);
painter.drawEllipse(viewportPoint, 5, 5);

ビューポートの領域内のシーン領域の計算

QRectF viewportRect = view->viewport()->rect();
QTransform inverseTransform = view->viewportTransform().inverted();
QRectF sceneRect = inverseTransform.mapRect(viewportRect);

カスタムアイテムの描画

class CustomItem : public QGraphicsItem {
public:
    // ...
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override {
        // ビューポートへの変換行列を取得
        QTransform transform = scene()->views().first()->viewportTransform();

        // 変換された矩形を描画
        QRectF rect = boundingRect();
        painter->drawRect(transform.mapRect(rect));
    }
};

ドラッグ＆ドロップ操作

void MyGraphicsView::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) {
    // ...
    QPointF scenePos = mapToScene(event->pos());
    QTransform transform = viewportTransform();
    QPointF viewportPos = transform.map(scenePos);

    // ビューポート上のドラッグカーソルを描画
    // ...
}

• 逆変換
  シーン座標からビューポート座標への変換だけでなく、逆変換も必要になる場合があります。逆変換は inverted() メソッドを使用して取得できます。
• パフォーマンス
  頻繁に viewportTransform() を呼び出すとパフォーマンスが低下する可能性があります。必要に応じて、変換行列をキャッシュして再利用します。
• ビューポートの更新
  ビューポートが更新された場合、変換行列も更新されます。必要に応じて viewport()->update() を呼び出して、ビューポートを強制的に更新します。

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QGraphicsView::viewportTransform() の代替手法

QGraphicsView::viewportTransform() は、シーン座標系とビューポート座標系間の変換を行う重要な関数ですが、特定の状況下では、他の手法を検討することもできます。

QGraphicsView::mapToScene() と mapFromScene()

• 欠点
  
  • 複雑な変換や複数の変換の組み合わせには、変換行列の方が適している。
• 利点
  
  • 直接的な変換が可能で、変換行列の計算を回避できる。
  • シンプルな変換の場合、効率的。
• シーン座標とビューポート座標の直接変換
  これらの関数は、特定の点や矩形をシーン座標系とビューポート座標系の間で直接変換します。

  QPointF scenePoint = view->mapToScene(viewportPoint);
  QPointF viewportPoint = view->mapFromScene(scenePoint);
  

QGraphicsItem::mapToScene() と mapFromScene()

• 欠点
  
  • アイテムの階層や変換が複雑な場合、変換の計算が複雑になる。
• 利点
  
  • アイテムのローカル座標系から直接シーン座標に変換できる。
  • アイテムの変換や回転を考慮した変換が可能。
• アイテム座標とシーン座標の変換
  これらの関数は、アイテムのローカル座標系とシーン座標系間の変換を行います。

  QPointF scenePoint = item->mapToScene(itemPoint);
  QPointF itemPoint = item->mapFromScene(scenePoint);
  

カスタム変換行列

• 欠点
  
  • 変換行列の計算と適用が複雑になる可能性がある。
• 利点
  
  • 柔軟な変換が可能。
  • 複雑な変換を組み合わせることができる。
• 独自の変換行列の定義と適用
  特定の変換が必要な場合、独自の変換行列を作成し、QTransform クラスの機能を使用して変換を適用できます。

  QTransform customTransform;
  customTransform.scale(2, 2);
  customTransform.rotate(45);
  QPointF transformedPoint = customTransform.map(originalPoint);
  

• 複雑な変換やカスタム変換
  独自の変換行列を作成して適用。
• アイテムのローカル座標系との変換
  QGraphicsItem の mapToScene() と mapFromScene() を使用。
• シンプルで直接的な変換
  mapToScene() と mapFromScene() を使用。