【Qt】カクつく表示を解消！QGraphicsView::viewportUpdateModeの選び方とトラブルシューティング

2025-05-27

具体的には、以下の更新モードがあります。

QGraphicsView::NoViewportUpdate:
- ビューポートは自動的に更新されません。開発者が明示的にviewport()->update()やviewport()->repaint()を呼び出す必要があります。
- 非常に特殊なケースや、更新タイミングを完全に手動で制御したい場合にのみ使用されます。
QGraphicsView::BoundingRectViewportUpdate:
- 更新が必要なすべてのアイテムのバウンディングボックス（囲む矩形）を計算し、その領域だけを更新します。
- 変更されたアイテムがまとまった領域に集中している場合に効率的です。
QGraphicsView::SmartViewportUpdate:
- QGraphicsViewが賢明な判断を行い、パフォーマンスを向上させようとします。内部的には、シーンの変更を追跡し、必要に応じてFullViewportUpdateまたはMinimalViewportUpdateを選択するような挙動をします。
- しかし、Qtのドキュメントやフォーラムの議論によっては、このモードが期待通りのパフォーマンスを発揮しない場合や、特定の状況下で奇妙な挙動を示す可能性も指摘されています。
QGraphicsView::MinimalViewportUpdate:
- QGraphicsViewは、再描画が必要なビューポートの最小領域を特定し、変更されていない領域の再描画を避けることで描画に費やす時間を最小限に抑えます。
- これがQGraphicsViewのデフォルトモードです。一般的に、描画時間を最適化するのに最も効果的です。
QGraphicsView::FullViewportUpdate:
- シーンの可視部分が変更されたり、再描画が必要になったりすると、QGraphicsViewはビューポート全体を更新します。
- Qt 5.9.2のソースコードによると、これは「QGraphicsViewが描画するよりも描画する内容を決定するのにより多くの時間を費やす場合（例：非常に多くの小さなアイテムが繰り返し更新される場合）に最も速いアプローチ」と説明されています。
- 部分的な更新をサポートしないビューポート（例: QOpenGLWidget）や、スクロール最適化を無効にする必要があるビューポートに適しています。

viewportUpdateModeは、アプリケーションの描画パフォーマンスに直接影響します。

MinimalViewportUpdate や BoundingRectViewportUpdate は、必要な部分のみを更新することで、描画処理のオーバーヘッドを減らし、よりスムーズなアニメーションや応答性の高いUIを実現するのに役立ちます。
FullViewportUpdate はシンプルですが、シーンの変更がごく一部であってもビューポート全体を再描画するため、特に複雑なシーンや頻繁な更新がある場合にパフォーマンスが低下する可能性があります。

描画のアーティファクト（ちらつき、残像、表示崩れ）

問題

特に、MinimalViewportUpdate や BoundingRectViewportUpdate を使用している場合に顕著。
アイテムが移動したり、シーンが更新されたりしたときに、画面にちらつきや以前の描画の残像、または部分的な表示崩れが発生する。

原因

複雑な描画ロジック
QGraphicsItemのpaint()メソッド内で、QPainterの状態を適切に保存・復元しない、または領域外に描画してしまう場合など。
ビューポートの制限
特定のプラットフォームや描画バックエンド（特に古いOpenGLや一部のカスタムビューポート）では、部分的な更新がうまく機能しないことがあります。
不適切な更新領域の計算
QGraphicsScene や QGraphicsItem が、実際に変更された領域を正確に通知できていない場合に発生します。例えば、アイテムのboundingRect()が実際よりも小さい場合や、アイテムのprepareGeometryChange()を呼び出し忘れている場合などです。

トラブルシューティング

背景の描画
QGraphicsView::drawBackground()やQGraphicsScene::drawBackground()をオーバーライドしている場合、rect引数で与えられた領域内のみを適切に描画しているか確認します。この領域外に描画すると、アーティファクトが発生することがあります。
カスタムビューポートの場合
QGLWidgetなどのカスタムビューポートを使用している場合、OpenGLのコンテキスト管理や描画の同期に注意が必要です。FullViewportUpdateが最も安定する傾向があります。
QGraphicsItem::update()の呼び出し
アイテム自体が変更されたが、その変更がQGraphicsSceneに自動的に伝わらない場合（例えば、アイテムの内部状態が変わるが、位置やサイズは変わらない場合）、明示的にitem->update(); を呼び出して、そのアイテムの領域を再描画するようシーンに通知する必要があります。
QGraphicsItem::boundingRect()の正確性
boundingRect()が、アイテムの描画領域全体を正確にカバーしていることを確認します。アニメーションや特殊効果でアイテムの描画領域が一時的にboundingRect()を超える場合、更新漏れが発生します。
QGraphicsItem::prepareGeometryChange()の確認
アイテムのサイズや形状が変更される前に、必ずprepareGeometryChange()を呼び出していることを確認してください。これにより、Qtは古い領域と新しい領域の両方を更新対象に含めることができます。
FullViewportUpdateへの一時的な変更
まず、view->setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate); に変更して、問題が解決するかどうかを確認します。これで解決する場合、問題は更新領域の計算や部分更新の描画メカニズムにある可能性が高いです。

パフォーマンスの低下（重い、カクつく）

問題

シーンの更新頻度が高い、または多数のアイテムがある場合に、アプリケーションの応答性が悪くなったり、描画がカクついたりする。

原因

不要な更新のトリガー
シーンやアイテムに対して、必要以上にupdate()やinvalidate()を呼び出している。
アイテムの描画効率の悪さ
QGraphicsItem::paint()メソッドの描画ロジックが非効率的である。
不適切なviewportUpdateModeの選択
- FullViewportUpdateの使用
  頻繁な更新や多数のアイテムがあるシーンでFullViewportUpdateを使用すると、ビューポート全体が常に再描画されるため、パフォーマンスが大幅に低下します。
- MinimalViewportUpdateやBoundingRectViewportUpdateが機能していない
  上記のアーティファクトの問題と同様に、これらのモードが意図した通りに部分更新できていない場合、結果的にFullViewportUpdateに近いコストがかかってしまうことがあります。

トラブルシューティング

プロファイラの使用
Qt Creatorのプロファイラなどを使用して、パフォーマンスのボトルネックを特定します。描画に時間がかかっているのか、それともデータ処理や別の部分に問題があるのかを切り分けます。
QGraphicsItemの描画の最適化
- QGraphicsItem::paint()内で不必要な描画処理を避ける。
- QPainterのアンチエイリアシングなどのレンダリングヒントは、必要な場合にのみ有効にする。
- 複雑な描画は、QPixmapやQImageに事前にレンダリングし、それを描画するようにする（キャッシュ）。
QGraphicsScene::setItemIndexMethod(QGraphicsScene::NoIndex)の検討
アイテムが頻繁に移動する場合、シーンのインデックス作成がオーバーヘッドになることがあります。NoIndexに設定すると、アイテムの移動パフォーマンスが向上する可能性がありますが、衝突検出などの操作は遅くなる可能性があります。
QGraphicsItemのキャッシュモードの利用
QGraphicsItem::setCacheMode()を使用して、ItemCoordinateCacheやDeviceCoordinateCacheを設定することを検討します。これにより、アイテムの内容が頻繁に変わらない場合に、描画コストを大幅に削減できます。
MinimalViewportUpdateまたはBoundingRectViewportUpdateの使用
まずはデフォルトのMinimalViewportUpdateが適切に機能しているかを確認し、必要であればBoundingRectViewportUpdateも試します。これらのモードが正しく動作するように、アイテムのboundingRect()とprepareGeometryChange()の正確性を再確認します。

シーンの更新が全く行われない、または遅れて行われる

問題

アプリケーションが非アクティブになるまで、またはユーザーがビューポートをクリックするまで、更新が遅れる。
シーン内のアイテムが変更されたり、追加されたりしても、QGraphicsViewに表示が反映されない。

原因

QGraphicsItemの可視性や親の不適切設定
アイテムがシーンに追加されていない、またはisVisible()がfalseになっている、親アイテムが非表示になっているなど。
イベントループの問題
スレッドからの更新や、重い計算がメインイベントループをブロックしている場合、描画イベントが処理されずに待機状態になることがあります。
NoViewportUpdateの使用
明示的にQGraphicsView::NoViewportUpdateを設定している場合、自動更新は行われません。

明示的な更新のトリガー
問題が解決しない場合、デバッグのためにview->viewport()->update(); または scene->update(); を変更後に呼び出してみることで、問題が更新トリガーにあるのか、描画自体にあるのかを切り分けることができます。ただし、これを多用するとパフォーマンスが低下します。
重い処理のオフロード
時間のかかる処理や計算は、別のスレッド（QThread）にオフロードし、メインスレッドのイベントループをブロックしないようにします。
メインスレッドでのGUI操作
QGraphicsViewやQGraphicsSceneへの変更は、常にメインスレッドから行う必要があります。ワーカースレッドから直接アイテムを操作したり、update()を呼び出したりすると、未定義の動作や表示の遅延が発生することがあります。スレッド間通信にはシグナル/スロットを使用し、メインスレッドでGUIの更新を行います。
viewportUpdateModeの確認
view->viewportUpdateMode()がNoViewportUpdateになっていないか確認します。もし意図的に設定しているのであれば、変更後にview->viewport()->update()やview->viewport()->repaint()を呼び出す必要があります。

`QGraphicsView::viewportUpdateMode` のコード例

この例では、QGraphicsView、QGraphicsScene、およびカスタムのQGraphicsItemを使用して、異なるviewportUpdateModeが描画パフォーマンスと挙動にどのように影響するかを示します。クリックすると色が変わるシンプルな円を配置し、update()やprepareGeometryChange()の役割も示します。

プロジェクトのセットアップ

新しいQt Widgets Applicationを作成します。
mainwindow.h
mainwindow.cpp
mycircleitem.h
mycircleitem.cpp

mycircleitem.h (カスタムQGraphicsItemの定義)

#ifndef MYCIRCLEITEM_H
#define MYCIRCLEITEM_H

#include <QGraphicsItem>
#include <QPainter>
#include <QDebug> // デバッグ出力用

class MyCircleItem : public QGraphicsItem
{
public:
    MyCircleItem(qreal x, qreal y, qreal radius, QGraphicsItem *parent = nullptr);

    // QGraphicsItemを継承する場合、これら2つの純粋仮想関数を実装する必要があります
    QRectF boundingRect() const override;
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget = nullptr) override;

    // クリックイベントハンドラ
    void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override;

private:
    qreal m_radius;
    QColor m_color;
};

#endif // MYCIRCLEITEM_H

mycircleitem.cpp (カスタムQGraphicsItemの実装)

#include "mycircleitem.h"
#include <QGraphicsSceneMouseEvent> // mousePressEventで使用

MyCircleItem::MyCircleItem(qreal x, qreal y, qreal radius, QGraphicsItem *parent)
    : QGraphicsItem(parent),
      m_radius(radius),
      m_color(Qt::blue) // 初期色を青に設定
{
    setPos(x, y); // アイテムの位置を設定
    // アイテムがクリックイベントを受け取るように設定
    setAcceptedMouseButtons(Qt::LeftButton);
}

QRectF MyCircleItem::boundingRect() const
{
    // アイテムの描画領域を返します。
    // QGraphicsViewはこの領域に基づいて描画を最適化します。
    // ここで返す矩形は、アイテムが描画する可能性のある全てのピクセルをカバーする必要があります。
    // 中心を基準に半径で定義される円なので、(x,y) はアイテムの左上隅に相当します。
    return QRectF(-m_radius, -m_radius, m_radius * 2, m_radius * 2);
}

void MyCircleItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget)
{
    Q_UNUSED(option); // 未使用の引数
    Q_UNUSED(widget); // 未使用の引数

    // 実際の描画処理
    painter->setBrush(m_color);
    painter->setPen(Qt::black);
    painter->drawEllipse(boundingRect()); // boundingRect()で定義された領域に円を描画
    // qDebug() << "Painting circle at" << pos(); // デバッグ出力
}

void MyCircleItem::mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event)
{
    if (event->button() == Qt::LeftButton) {
        qDebug() << "Circle clicked at scene pos:" << event->scenePos();

        // **重要: ジオメトリが変更される前に prepareGeometryChange() を呼び出す**
        // 今回は色が変わるだけでサイズは変わらないので必須ではありませんが、
        // 矩形や形状が変わる場合は必ず呼び出す必要があります。
        // 例として、コメントアウトして挙動の違いを見てみてください。
        // prepareGeometryChange();

        // 色をトグルします
        if (m_color == Qt::blue) {
            m_color = Qt::red;
        } else {
            m_color = Qt::blue;
        }

        // アイテムの見た目が変わったことをQGraphicsSceneに通知し、再描画を要求します。
        // これを呼び出さないと、FullViewportUpdate以外のモードでは色が更新されない可能性があります。
        update(); // boundingRect()で指定された領域を再描画
        event->accept(); // イベントを処理済みとしてマーク
    } else {
        QGraphicsItem::mousePressEvent(event); // デフォルトのハンドラを呼び出す
    }
}

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QComboBox> // 更新モード選択用
#include <QLabel>    // 現在のモード表示用
#include <QTimer>    // アニメーション用（オプション）

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_updateModeComboBox_currentIndexChanged(int index);
    void animateCircles(); // アニメーションスロット（オプション）

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QGraphicsScene *m_scene;
    QGraphicsView *m_view;
    QComboBox *m_updateModeComboBox;
    QLabel *m_statusLabel;
    QTimer *m_animationTimer; // アニメーション用タイマー
};
#endif // MAINWINDOW_H

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "mycircleitem.h"
#include <QVBoxLayout>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton> // オプション：アニメーション開始/停止ボタン

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent),
      ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    // シーンとビューの作成
    m_scene = new QGraphicsScene(this);
    m_view = new QGraphicsView(m_scene, this);

    // シーンにアイテムを追加
    // 少し重なるように配置して、更新領域の影響を確認しやすくします
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        for (int j = 0; j < 5; ++j) {
            MyCircleItem *circle = new MyCircleItem(i * 50.0, j * 50.0, 30.0);
            m_scene->addItem(circle);
        }
    }

    // 更新モード選択用のコンボボックス
    m_updateModeComboBox = new QComboBox(this);
    m_updateModeComboBox->addItem("MinimalViewportUpdate (Default)", QVariant::fromValue(QGraphicsView::MinimalViewportUpdate));
    m_updateModeComboBox->addItem("FullViewportUpdate", QVariant::fromValue(QGraphicsView::FullViewportUpdate));
    m_updateModeComboBox->addItem("BoundingRectViewportUpdate", QVariant::fromValue(QGraphicsView::BoundingRectViewportUpdate));
    m_updateModeComboBox->addItem("SmartViewportUpdate", QVariant::fromValue(QGraphicsView::SmartViewportUpdate));
    m_updateModeComboBox->addItem("NoViewportUpdate", QVariant::fromValue(QGraphicsView::NoViewportUpdate));

    // 初期モードを設定
    m_view->setViewportUpdateMode(QGraphicsView::MinimalViewportUpdate);

    // ステータス表示用ラベル
    m_statusLabel = new QLabel("現在の更新モード: MinimalViewportUpdate", this);

    // レイアウト設定
    QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
    QVBoxLayout *mainLayout = new QVBoxLayout(centralWidget);

    QHBoxLayout *controlLayout = new QHBoxLayout();
    controlLayout->addWidget(new QLabel("更新モード:"));
    controlLayout->addWidget(m_updateModeComboBox);
    controlLayout->addStretch();
    controlLayout->addWidget(m_statusLabel);

    mainLayout->addLayout(controlLayout);
    mainLayout->addWidget(m_view);

    setCentralWidget(centralWidget);

    // シグナル/スロット接続
    connect(m_updateModeComboBox, QOverload<int>::of(&QComboBox::currentIndexChanged),
            this, &MainWindow::on_updateModeComboBox_currentIndexChanged);

    // オプション: アニメーション設定
    m_animationTimer = new QTimer(this);
    m_animationTimer->setInterval(50); // 50msごとに更新
    connect(m_animationTimer, &QTimer::timeout, this, &MainWindow::animateCircles);

    QPushButton *startButton = new QPushButton("アニメーション開始", this);
    QPushButton *stopButton = new QPushButton("アニメーション停止", this);
    controlLayout->addWidget(startButton);
    controlLayout->addWidget(stopButton);

    connect(startButton, &QPushButton::clicked, m_animationTimer, &QTimer::start);
    connect(stopButton, &QPushButton::clicked, m_animationTimer, &QTimer::stop);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_updateModeComboBox_currentIndexChanged(int index)
{
    QGraphicsView::ViewportUpdateMode mode = m_updateModeComboBox->itemData(index).value<QGraphicsView::ViewportUpdateMode>();
    m_view->setViewportUpdateMode(mode);

    m_statusLabel->setText("現在の更新モード: " + m_updateModeComboBox->currentText());

    // NoViewportUpdateに設定した場合、表示を反映させるために明示的な更新が必要になることがある
    if (mode == QGraphicsView::NoViewportUpdate) {
        m_view->viewport()->update();
    }
}

void MainWindow::animateCircles()
{
    // 各円を少しずつ動かす
    foreach (QGraphicsItem *item, m_scene->items()) {
        MyCircleItem *circle = dynamic_cast<MyCircleItem*>(item);
        if (circle) {
            // prepareGeometryChange() を呼び出すことで、QGraphicsSceneはアイテムの移動を認識し、
            // 古い位置と新しい位置の両方を再描画対象に含めることができます。
            circle->prepareGeometryChange();
            qreal currentX = circle->x();
            qreal currentY = circle->y();

            // 適当な移動ロジック (例: 円運動の一部)
            static int frame = 0;
            qreal newX = currentX + qSin(qDegreesToRadians(frame * 1.0));
            qreal newY = currentY + qCos(qDegreesToRadians(frame * 1.5));
            circle->setPos(newX, newY);
            frame++;
        }
    }
    // シーン全体を更新するように要求します。
    // 個々のアイテムが update() を呼ぶ代わりに、シーンの変更をまとめて反映させます。
    // MinimalViewportUpdate などでは、シーン全体を更新しなくても、
    // 変更されたアイテム領域のみが更新されるようにQtが処理します。
    m_scene->update();
}

コンパイルと実行
このコードをビルドして実行すると、白い背景に青い円が並んだウィンドウが表示されます。上部には更新モードを選択するコンボボックスがあります。
MinimalViewportUpdate (デフォルト)
- 円をクリックすると、その円だけが赤色に変わり、スムーズに描画されるはずです。他の円や背景は再描画されません。
- アニメーションを開始すると、各円が移動する際に、その移動領域のみが効率的に更新されます。
FullViewportUpdate
- コンボボックスでFullViewportUpdateを選択します。
- 円をクリックすると、色が赤に変わるだけでなく、ビューポート全体が一度に再描画されます。わずかなちらつきや、パフォーマンスの低下を感じるかもしれません。
- アニメーションを開始すると、フレームごとにビューポート全体が再描画されるため、MinimalViewportUpdateよりもCPU使用率が高くなる可能性があります。
BoundingRectViewportUpdate
- コンボボックスでBoundingRectViewportUpdateを選択します。
- 円をクリックすると、その円のboundingRect()で定義された領域と、そのアイテムの移動によって影響を受ける可能性のある領域が再描画されます。MinimalViewportUpdateと似ていますが、Qtが変更領域を特定するアルゴリズムが異なります。
- アニメーションでは、移動するすべてのアイテムのバウンディングボックスを包含する最小の矩形が再描画対象となるため、MinimalViewportUpdateよりも広い領域が再描画されることがあります。
SmartViewportUpdate
- コンボボックスでSmartViewportUpdateを選択します。
- Qtが内部的に最適な更新モードを決定しようとします。多くの場合、MinimalViewportUpdateに近い挙動をしますが、特定のシーンの複雑さによってはパフォーマンスが変動することがあります。
NoViewportUpdate
- コンボボックスでNoViewportUpdateを選択します。
- 円をクリックしても、色が変わったように見えません。これは、QGraphicsViewがシーンの変更を自動的にビューポートに反映しないためです。
- このモードを使用する場合は、m_view->viewport()->update(); または m_scene->update(); を明示的に呼び出して、ビューポートを再描画する必要があります。
- 上記のコードでは、モード変更時に一度だけm_view->viewport()->update()を呼んでいますが、アニメーションを開始しても円は動きません。animateCircles()の最後にm_view->viewport()->update();を追加すると、アニメーションが再開します。これは、手動で更新を完全に制御したい場合にのみ使用するモードです。
MyCircleItem::mousePressEvent内のprepareGeometryChange()とupdate()の役割
- update(): MyCircleItem::paint()メソッドを呼び出して、アイテムの描画領域を再描画するようQGraphicsSceneに通知します。これにより、アイテムの内部状態（この例では色）の変更がビューポートに反映されます。
- prepareGeometryChange(): アイテムのジオメトリ（形状、サイズ、位置）が変更される前に呼び出す必要があります。これにより、QGraphicsSceneは、アイテムの古い位置と新しい位置の両方（または古い形状と新しい形状）の領域を更新対象に含めることができます。アニメーションのanimateCircles()関数でsetPos()の前に呼び出されているのはこのためです。
  - mousePressEventでは、m_colorのみが変更され、boundingRect()で定義された形状や位置は変わりません。そのため、厳密にはprepareGeometryChange()は不要ですが、もし円の半径を変更するような処理を追加するなら、必ず呼び出す必要があります。コメントアウトして試すと、MinimalViewportUpdateモードでアイテムが移動する際に、以前の描画が残ってしまう（残像が発生する）現象を確認できます。

明示的な更新要求

viewportUpdateModeが自動更新を行うのに対し、以下のメソッドは開発者が明示的に描画更新を要求する際に使用されます。特にNoViewportUpdateモードでは、これらを使用することが必須となります。

QGraphicsView::viewport()->update(const QRect &rect)
- QGraphicsViewが持つQWidgetであるビューポート（viewport()で取得）に対して直接更新を要求します。
- 用途
  QGraphicsView::NoViewportUpdateモードで、開発者が描画タイミングを完全に制御したい場合。また、ビューポートの特定のピクセル領域を直接更新したい場合。
- 注意点
  QGraphicsViewの変換（ズームやパン）を考慮する必要があるため、QGraphicsItem::update()やQGraphicsScene::update()よりも低レベルな制御になります。通常はこれらのメソッドで十分です。
QGraphicsScene::update(const QRectF &rect = QRectF())
- QGraphicsSceneの特定の領域を再描画するよう要求します。引数なしで呼び出すと、シーン全体が更新されます。
- 用途
  シーンの背景が変更された場合、複数のアイテムが同時に変更された場合、またはアイテムがシーンに追加/削除された場合など。
- 注意点
  広範囲の更新を要求すると、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。
- 特定のQGraphicsItemの描画領域を再描画するよう要求します。引数なしで呼び出すと、アイテムのboundingRect()全体が更新されます。部分的なrectを指定することで、さらに効率的な更新が可能です。
- 用途
  個々のアイテムの見た目が変更されたが、その位置やサイズは変わらない場合（例：色が変化する、テクスチャが変更される、内部状態が変化する）。
- 注意点
  これを頻繁に呼び出しすぎると、特に多数のアイテムがある場合にオーバーヘッドになる可能性があります。

QGraphicsItemのキャッシュモード

QGraphicsItem::setCacheMode()を使用することで、アイテムの描画結果をキャッシュし、不要な再描画を避けることができます。これはviewportUpdateModeと組み合わせて使用することで、大幅なパフォーマンス改善が期待できます。

QGraphicsItem::DeviceCoordinateCache
- デバイス座標系（ビューポートのピクセル座標系）で描画結果をキャッシュします。ビューの変換が変わってもキャッシュは無効になりませんが、アイテム自体が移動したり、回転したりすると無効になります。
- 用途
  大規模な静的背景や、めったに動かないが複雑な描画を持つアイテムに有効です。
QGraphicsItem::ItemCoordinateCache
- アイテムのローカル座標系で描画結果をキャッシュします。アイテムが移動したり、回転したりしても、キャッシュされたピクスマップが再利用されます。ただし、ビューの変換（ズームなど）が変わるとキャッシュは無効になります。
- 用途
  複雑な描画を持つアイテムが頻繁に移動する場合に有効です。
QGraphicsItem::NoCache (デフォルト)
- キャッシュを行いません。アイテムが描画されるたびに、そのpaint()メソッドが実行されます。

適用例

MyComplexItem *item = new MyComplexItem();
item->setCacheMode(QGraphicsItem::ItemCoordinateCache); // または DeviceCoordinateCache
scene->addItem(item);

QGraphicsViewのレンダリングヒントと最適化フラグ

QGraphicsView::setRenderHints()やQGraphicsView::setOptimizationFlags()は、描画品質とパフォーマンスのバランスを調整するためのものです。

QGraphicsView::setOptimizationFlags(QGraphicsView::DontClipPainter | QGraphicsView::DontSavePainterState) など
- QPainterのクリッピングや状態保存を無効にすることで、特定の状況で描画コストを削減します。ただし、これが逆に問題を引き起こす可能性もあるため、慎重な使用とテストが必要です。
- 用途
  高度な最適化が必要な場合や、特定の描画パターンでボトルネックが確認された場合。
QGraphicsView::setRenderHints(QPainter::Antialiasing | QPainter::SmoothPixmapTransform) など
- アンチエイリアシングや高品質なピクスマップ変換など、描画品質を向上させます。通常、品質を上げるとパフォーマンスは低下します。
- 用途
  高品質な見た目が必要な場合。パフォーマンスが許容できる範囲で設定します。

QGraphicsSceneのアイテムインデックス方式

QGraphicsScene::setItemIndexMethod()は、シーン内のアイテムのインデックス方法を制御し、特に多数のアイテムが存在する場合に影響を与えます。

QGraphicsScene::NoIndex
- アイテムのインデックスを行いません。アイテムの追加・削除や移動が高速になりますが、衝突検出や特定のアイテムの検索が遅くなります（すべてのアイテムを線形探索するため）。
- 用途
  シーン内のアイテムが非常に頻繁に移動または追加/削除され、衝突検出やアイテム検索の必要性が低い場合に検討します。
QGraphicsScene::BspTreeIndex (デフォルト)
- BSPツリー（二分空間分割ツリー）を使用してアイテムをインデックス付けします。衝突検出やアイテムの検索が効率的になります。

適用例

QGraphicsScene *scene = new QGraphicsScene();
scene->setItemIndexMethod(QGraphicsScene::NoIndex); // 必要に応じて

カスタムビューポート（QOpenGLWidgetなど）

QGraphicsView::setViewport(QWidget *widget)を使用することで、QGraphicsViewの描画に使用するウィジェットを置き換えることができます。特にQOpenGLWidgetを設定することで、OpenGLハードウェアアクセラレーションを利用した描画が可能になります。

注意点
QOpenGLWidgetをビューポートとして使用する場合、QGraphicsView::FullViewportUpdateモードが推奨されることが多いです。これは、OpenGLの描画コンテキストが部分的な更新を効率的に扱えない場合があるためです。
用途
非常に高性能な描画や、カスタムのOpenGLシェーダーを使用したい場合。

適用例

#include <QOpenGLWidget>

// ...
m_view->setViewport(new QOpenGLWidget());
// OpenGLビューポートの場合、FullViewportUpdateが安定しやすい
m_view->setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate);

QGraphicsView::viewportUpdateModeは描画の「いつ」「どの範囲を」自動で更新するかを設定する基本的な手段ですが、Qt Graphics View Frameworkは、それ以外にもQGraphicsItemやQGraphicsSceneレベルでのきめ細やかな最適化機能を提供しています。

描画パフォーマンスの問題に直面した場合、以下のステップでアプローチすることが推奨されます。

viewportUpdateModeの確認
まずはデフォルトのMinimalViewportUpdateが正しく機能しているかを確認し、問題があれば他のモードを試す。
update()とprepareGeometryChange()の正確な使用
アイテムの変更が適切にフレームワークに伝わっているかを確認する。
QGraphicsItemのキャッシュモードの利用
複雑な描画を持つアイテムに対して適切なキャッシュモードを設定する。
描画ロジックの最適化
paint()メソッド内の描画処理自体が効率的かを見直す（無駄なQPainterの状態変更、複雑なパスの簡素化など）。
インデックス方式の調整
シーン内のアイテム数や移動頻度に応じてsetItemIndexMethodを調整する。
OpenGLビューポートの検討
最終手段として、より高度な描画パフォーマンスが必要な場合にOpenGLビューポートへの切り替えを検討する。

【Qt】カクつく表示を解消！QGraphicsView::viewportUpdateModeの選び方とトラブルシューティング

描画のアーティファクト（ちらつき、残像、表示崩れ）

パフォーマンスの低下（重い、カクつく）

シーンの更新が全く行われない、または遅れて行われる

QGraphicsView::viewportUpdateMode のコード例

明示的な更新要求

QGraphicsItemのキャッシュモード

QGraphicsViewのレンダリングヒントと最適化フラグ

QGraphicsSceneのアイテムインデックス方式

カスタムビューポート（QOpenGLWidgetなど）

`QGraphicsView::viewportUpdateMode` のコード例