QmlBook#ch2——遇见Qt

核心必备模块

开始QML编程所需的最小Qt 6模块集。

Qt Core - 其他模块使用的核心非图形类。
Qt GUI - 图形用户界面(GUI)组件的基类。包括OpenGL。
Qt Network - 使网络编程更简单,更便携的类。
Qt QML - 用于QML和JavaScript语言的类。
Qt Quick - 一种声明式框架,用于构建具有自定义用户界面的高度动态应用程序。
Qt Quick Controls - 提供轻量级QML类型,用于为桌面,嵌入式和移动设备创建高性能用户界面。这些类型采用简单的样式架构,效率非常高。
Qt Quick Layouts - 布局是用于在用户界面中排列基于Qt Quick 2的项目的项目。
Qt Widgets - 用C++小部件扩展Qt GUI的类。
Qt D-BUS - 用于在linux上通过D-Bus协议进行进程间通信的类。
Qt Quick Test - QML应用程序的单元测试框架,其中测试用例以JavaScript函数的形式编写。
Qt Test - 用于对Qt应用程序和库进行单元测试的类。

Qt Quick 是 Qt 6 中用于用户界面技术的总称。它在 Qt 4 中引入,现在扩展到 Qt 6。Qt Quick 本身是几种技术的集合:

QML - 用户界面的标记语言
JavaScript - 动态脚本语言
Qt C++ - 高度可移植的增强型 c++ 库。

在典型的项目中,前端是用 QML/JavaScript 开发的。与系统接口并进行繁重工作的后端代码是使用 Qt C++ 开发的。

旋转风车示例

background.png、pinwheel.png、pole.png

======>Step➊. 组装风车

import QtQuick

Item {
    id: root
    width: background.width
    height: background.height

    Image {
        id: background
        source: "images/background.png"
    }
    Image {
        id: pole
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
        anchors.bottom: parent.bottom
        source: "images/pole.png"
    }
    Image {
        id: pinwheel
        anchors.centerIn: parent
        source: "images/pinwheel.png"
    }
}

代码解读:
每个类型都有系列属性(properties),对于QML类型Image,它有widthheightsource等属性。

通过官方文档:Qt Quick QML Types,我们查看一下QML类型Image的属性列表,如下:

可以看到,它继承自根QML类型Item,我们用到的width、height属性就是从Item继承而来的。

绝大部分的标准QML类型都坐落在QtQuick模块,所以我们在使用时导入此模块即可:import QtQuick,不加版本号即代表当前环境的最新版本。

id 是一个特殊的可选属性,它包含一个标识符,可以用来在文档的其他地方引用其关联类型。重要提示id 属性在设置后不能更改,也不能在运行时设置。

要将风车放在中间,我们使用一种复杂的属性,称为锚点(anchor)。锚定允许您指定父对象和兄弟对象之间的几何关系。QML提供了一种灵活的方法来使用锚点布局项目。锚定的概念是Item的基础,并且对所有视觉QML元素都可用。锚点就像一份合同(contract),比竞争的几何变化更强大。锚点是相对性的表达;您总是需要一个相关元素来锚定。

有时您可能希望进行小的调整,例如,将类型稍微偏离中心。这可以通过anchors.horizontalCenterOffsetanchors.verticalCenterOffset来完成。类似的调整属性也适用于所有其他锚点。锚点属性的完整列表,如下:

您按照图层和分组的顺序描述用户界面的视觉外观,其中最上层(我们的背景图像)首先绘制,子图层在其上方绘制在包含类型的本地坐标系中。即风轮遮挡杆子,杆子遮挡背景。默认z属性值为0,zreal类型,即它是实数,所以 取值是z∈(-∞,+∞),z值越大就在越上层。这里风轮 、杆子、背景的z值都是默认值0(即相等)。但在代码结构里面,它们的放置顺序决定了先放置QML类型先绘制,后放置的后绘制,这也就产生了堆叠层次效果。

======>Step➋. 风轮旋转

Image {
    id: root
    ...
    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: wheel.rotation += 45
    }
    ...
}

代码解读:
我们使用MouseArea类型并使其覆盖根类型的整个区域。鼠标区域在用户单击其覆盖区域内时发出信号(signals)。您可以通过重写 onClicked 函数来连接此信号。当信号连接时,意味着每当发出信号时,都会调用它对应的函数(或函数组)。在这种情况下,我们说当鼠标区域中有鼠标单击时,idwheel的类型(即风轮图像)应该旋转+45度。

这种技术适用于每个信号(signal),命名约定为on + SignalName。此外,所有属性在其值更改(value changed)时都会发出信号。对于这些信号,命名约定是:on${property}Changed。例如,如果更改了width属性,则可以使用onWidthChanged: print(width)来观察它。

======>Step➌. 风轮流畅旋转
上面,当用户单击时,轮子会旋转,但旋转是一次性完成的,而不是随着时间流动而流畅地运动。

Image {
    id: root
        Image {
            id: wheel
            Behavior on rotation {
                NumberAnimation {
                    duration: 125
                 }
             }
        }
}

代码解读:
我们可以使用动画来实现平滑运动。动画定义了属性如何在一段时间内发生变化。行为(Behavior)为定义的属性指定了每次对该属性(这里是rotation)应用更改时的动画。换句话说,每当属性发生变化时,都会运行动画。这只是在QML中进行动画的众多方法之一。Behavior使用格式:Behavior on ${property}

现在,每当轮子的旋转属性发生变化时,它都会使用持续时间为125毫秒的NumberAnimation进行动画处理。因此,每个45度的转弯都将花费125毫秒,产生一个漂亮流畅的旋转。

请注意,一个属性不能有多个分配的行为。要在行为中提供多个动画,请使用ParallelAnimationSequentialAnimation

如果状态更改(state change)具有与行为(Behavior)匹配相同属性的过渡(Transition),则过渡动画(Transition animation)将覆盖该状态更改(state change)的行为(Behavior)。后面文章会有介绍,或参见官方文档: Behavior example

下面截图来自:Animation and Transitions in Qt Quick,展示了 动画(Animation)过渡(Transitions) 的所有类型:

======>Step➍. 风轮旋转视觉模糊效果


Image {
    id: blur
    opacity: 0// 完全透明(默认值为1.0)
    anchors.centerIn: parent
    source: "images/blur.png"

    Behavior on rotation {
        NumberAnimation { duration: 125 }
    }
    Behavior on opacity {
        NumberAnimation { duration: 125 }
    }
}

======>Step➎. 控制风车的顺向和逆向旋转

Item {
    ...
    focus: true
    Keys.onLeftPressed: {
        blur.opacity = 1
        pinwheel.rotation -= root.rotationStep
        blur.rotation -= root.rotationStep
    }
    Keys.onRightPressed: {
        blur.opacity = 0.5
        pinwheel.rotation += root.rotationStep
        blur.rotation += root.rotationStep
    }
    Keys.onReleased: {
        blur.opacity = 0
    }
}

前文有讲到,对于每个信号(signal),按命名约定为on + SignalName,通过重写 onSignalName 函数来连接此信号。所有属性在其值更改时都会发出信号。当信号连接时,意味着每当发出信号时,都会调用它对应的函数(或函数组)。

我们通过触发键盘按键来发送信号,以完成对风车的控制。先来看看QML类型Keys有哪些信号,如下图所求:

从上图可以看到,所有Keys信号函数都具有一个名为 eventKeyEvent类型参数,其中包含事件的详细信息。如果按键被处理,则应将event.accepted设置为true,以防止事件在项目层次结构中传播。

上图中的黄色线标明的两个信号,根据命名规则,连接这两信号对应的要重写的函数分别为:onLeftPressedonRightPressed

/** 如果带参数,写法如下:*/
Keys.onPressed: function(event) {
    if (event.key == Qt.Key_Left) {
        console.log("move left");
        event.accepted = true;
    }
}
/* 或:*/
Key.onPressed: (event)=> {
    if (event.key == Qt.Key_Right) {...}
}

/** 如果用不到参数,写法如下:*/
Keys.onPressed: { ... }

我们看到,有句代码很重要:focus: true,它表明Item将获取活动的焦点,这样才能捕获键盘事件,否则按键对风车不起作用。

按下键盘的左方向键时,风车逆向旋转45°,模糊风轮图像从完全透明变为完全不透明,逐渐覆盖正常的风轮,即表明旋转速度变快,然后模糊风轮图像总是opacity=1,保持覆盖状态,形成正常人类眼睛视觉残留效果。当按下右方向键时,风车顺向旋转45°,模糊风轮图像从完全透明变为半透明,逐渐叠加到正常的风轮,也表明旋转速度变快,然后模糊风轮图像总是opacity=0.5,保持叠加状态,顺风方向并没有严重残影。松开按键,重置opacity=0

最终的效果图及完整QML代码如下:

import QtQuick

Item {
    id: root
    width: background.width
    height: background.height
    property int rotationStep: 45

    Image {
        id: background
        source: "images/background.png"
    }
    Image {
        id: pole
        anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
        anchors.bottom: parent.bottom
        source: "images/pole.png"
    }
    Image {
        id: pinwheel
        anchors.centerIn: parent
        source: "images/pinwheel.png"
        Behavior on rotation {
            NumberAnimation { duration: 125 }
        }
    }
    Image {
        id: blur
        opacity: 0
        anchors.centerIn: parent
        source: "images/blur.png"
        Behavior on rotation {
            NumberAnimation { duration: 125 }
        }
        Behavior on opacity {
            NumberAnimation { duration: 125 }
        }
    }
   /********************************/
    focus: true

    Keys.onLeftPressed: {
        blur.opacity = 1
        pinwheel.rotation -= root.rotationStep
        blur.rotation -= root.rotationStep
    }
    Keys.onRightPressed: {
        blur.opacity = 0.5
        pinwheel.rotation += root.rotationStep
        blur.rotation += root.rotationStep
    }
    Keys.onReleased: {
        blur.opacity = 0
    }
}
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