【実践編】Qt GUIで複雑なパスを操る：QPainterPath::percentAtLength()とその他のメソッドの組み合わせ

QPainterPath::percentAtLength() メソッドは、指定された長さまでのパスの割合を返します。これは、パス上の特定の位置を計算したり、パスを分割したりする際に役立ちます。

構文

qreal QPainterPath::percentAtLength(qreal len) const

引数

len: 測定する長さ

戻り値

パスの全体に対する割合。0.0はパスの始まり、1.0は終わりを表します。

詳細

QPainterPath::percentAtLength() メソッドは、パスの長さ全体を累積的に計算し、指定された長さまでの割合を返します。パスの形状や曲率に関係なく、常に正確な割合を返します。

例

次の例では、パスの50%の位置の座標を計算しています。

QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 0);
path.lineTo(100, 100);
path.lineTo(0, 100);
path.close();

qreal length = path.length();
qreal percent = 0.5;
qreal distance = length * percent;

QPointF point = path.pointAtPercent(percent);

このコードは、(50, 50) の座標を持つ point 変数を作成します。これは、パスのちょうど真ん中に位置します。

パスの形状によっては、精度が制限される場合があります。
QPainterPath::percentAtLength() メソッドは、パスの長さが0の場合に未定義の値を返します。

Qt GUI には、パスを操作するための他にも様々なメソッドが用意されています。これらのメソッドを活用することで、複雑な図形を描画したり、アニメーションを作成したりすることができます。

QPainterPath::segmentAtLength() - 指定された長さまでのセグメントを返します。
QPainterPath::pointAtPercent() - 指定された割合の位置の座標を返します。
QPainterPath::length() - パスの長さを返します。

#include <QPainterPath>
#include <QPointF>

int main() {
  // パスを作成
  QPainterPath path;
  path.moveTo(0, 0);
  path.lineTo(100, 0);
  path.lineTo(100, 100);
  path.lineTo(0, 100);
  path.close();

  // パスの長さを取得
  qreal length = path.length();

  // 50%の位置の割合を計算
  qreal percent = 0.5;

  // 距離を計算
  qreal distance = length * percent;

  // 50%の位置の座標を取得
  QPointF point = path.pointAtPercent(percent);

  // 座標を出力
  qDebug() << "50%の位置の座標: " << point;

  return 0;
}

このコードは、パスの50%の位置の座標を計算し、コンソールに出力します。

例2：パスを等間隔に分割する

#include <QPainterPath>
#include <QList>
#include <QPointF>

int main() {
  // パスを作成
  QPainterPath path;
  path.moveTo(0, 0);
  path.lineTo(100, 0);
  path.lineTo(100, 100);
  path.lineTo(0, 100);
  path.close();

  // パスの長さを取得
  qreal length = path.length();

  // 分割する間隔を指定
  qreal interval = 10;

  // 分割された座標を格納するリストを作成
  QList<QPointF> points;

  // パスの各点を等間隔で取得
  for (qreal i = 0; i <= length; i += interval) {
    qreal percent = i / length;
    QPointF point = path.pointAtPercent(percent);
    points.append(point);
  }

  // 分割された座標を出力
  for (const QPointF& point : points) {
    qDebug() << point;
  }

  return 0;
}

このコードは、パスを等間隔に分割し、各点の座標をコンソールに出力します。

例3：パスの特定の部分を切り出す

#include <QPainterPath>
#include <QPointF>

int main() {
  // パスを作成
  QPainterPath path;
  path.moveTo(0, 0);
  path.lineTo(100, 0);
  path.lineTo(100, 100);
  path.lineTo(0, 100);
  path.close();

  // パスの長さを取得
  qreal length = path.length();

  // 切り出す開始位置の割合を指定
  qreal startPercent = 0.25;

  // 切り出す終了位置の割合を指定
  qreal endPercent = 0.75;

  // 切り出す部分の長さを計算
  qreal subLength = length * (endPercent - startPercent);

  // 切り出す部分の開始点を取得
  QPointF startPoint = path.pointAtPercent(startPercent);

  // 切り出す部分のパスを作成
  QPainterPath subPath;
  subPath.moveTo(startPoint);

  // 切り出す部分の各点を取得
  for (qreal i = startPercent * length; i <= endPercent * length; i += 1) {
    qreal percent = i / length;
    QPointF point = path.pointAtPercent(percent);
    subPath.lineTo(point);
  }

  // 切り出す部分を閉じたパスにする
  subPath.close();

  // 切り出した部分をペイントする
  QPainter painter;
  painter.begin(this);
  painter.setPen(Qt::black);
  painter.drawPath(subPath);
  painter.end();

  return 0;
}

このコードは、パスの特定の部分を切り出し、その部分をペイントします。

QPainterPath::segmentAtLength()` メソッド

QPainterPath::segmentAtLength() メソッドは、指定された長さまでのセグメントを返します。このセグメントは、開始点と終了点、およびセグメントの種類 (直線、曲線など) を含みます。

このメソッドは、パスの特定の位置を計算したい場合に役立ちます。QPainterPath::percentAtLength() メソッドよりも精度が高い場合がありますが、計算コストが高くなる可能性があります。

例

#include <QPainterPath>
#include <QPointF>

int main() {
  // パスを作成
  QPainterPath path;
  path.moveTo(0, 0);
  path.lineTo(100, 0);
  path.lineTo(100, 100);
  path.lineTo(0, 100);
  path.close();

  // パスの長さを取得
  qreal length = path.length();

  // 50%の位置の割合を計算
  qreal percent = 0.5;

  // 距離を計算
  qreal distance = length * percent;

  // 50%の位置までのセグメントを取得
  QPainterPath::SegmentType segmentType;
  QPointF startPoint, endPoint;
  qreal remainingLength;
  path.segmentAtLength(distance, &segmentType, &startPoint, &endPoint, &remainingLength);

  // セグメントの種類を出力
  switch (segmentType) {
    case QPainterPath::MoveTo:
      qDebug() << "50%の位置までのセグメント: MoveTo";
      break;
    case QPainterPath::LineTo:
      qDebug() << "50%の位置までのセグメント: LineTo";
      break;
    case QPainterPath::CurveTo:
      qDebug() << "50%の位置までのセグメント: CurveTo";
      break;
    default:
      break;
  }

  // 開始点と終了点を出力
  qDebug() << "開始点: " << startPoint;
  qDebug() << "終了点: " << endPoint;

  return 0;
}

ループによる計算

QPainterPath::percentAtLength() メソッドよりもシンプルな方法として、ループを使ってパスの各点を計算する方法があります。この方法は、精度が低くなる可能性がありますが、計算コストが低くなります。

例

#include <QPainterPath>
#include <QPointF>

int main() {
  // パスを作成
  QPainterPath path;
  path.moveTo(0, 0);
  path.lineTo(100, 0);
  path.lineTo(100, 100);
  path.lineTo(0, 100);
  path.close();

  // パスの長さを取得
  qreal length = path.length();

  // 50%の位置の割合を計算
  qreal percent = 0.5;

  // 50%の位置の座標を計算
  qreal distance = 0;
  QPointF point = path.currentPosition();
  for (QPainterPath::Element el : path.elements()) {
    switch (el.type) {
      case QPainterPath::MoveTo:
        point = el.toPoint();
        break;
      case QPainterPath::LineTo:
        distance += point.distanceToPoint(el.toPoint());
        point = el.toPoint();
        break;
      case QPainterPath::CurveTo:
        distance += point.distanceToPoint(el.toCubicPoint(1));
        point = el.toCubicPoint(2);
        break;
      default:
        break;
    }

    if (distance >= length * percent) {
      break;
    }
  }

  // 50%の位置の座標を出力
  qDebug() << "50%の位置の座標: " << point;

  return 0;
}