绘制1000个无人机只需7ms/优化到极致/地图组件海量标注点/纯QPainter绘制的威力

feiyangqingyun
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一、前言说明

现在流行无人机和机器人，未来这块的增量是巨大的，地图组件也顺势而为，之前用web版本的地图组件绘制100个无人机，还行，就是耗时比较多，而且占用内存较大，性能较低，如果是1000个，那基本上歇菜，根本都无法完成，毕竟在web的地图组件中，marker对象是一个很多参数的对象，每一个都需要分配不少的内存，不适合大量的对象，在花了巨大精力用纯QPainter实现这个widget版本的地图组件，本着百倍性能提升的目标去的，亲自验证了下，1000个无人机只需要7ms就完成，不要太好，可以说是瞬间完成，各位web程序员还把web吹上天，在很多大量绘制场景中，还是必须cs架构的软件更擅长。

二、效果图

在这里插入图片描述

三、相关代码

#include "frmmarker.h"
#include "ui_frmmarker.h"
#include "qthelper.h"
#include "maphelper.h"
#include "maputil.h"
#include "overlaybase.h"
#include "overlayhelper.h"

frmMarker::frmMarker(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmMarker)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initConfig();
    this->loadMap();
}

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

void frmMarker::initForm()
{
    offset = 5;
    flag = "marker";
    marker = NULL;

    ui->mapWidget->setFlag("frmMarker");
    connect(ui->mapWidget, SIGNAL(receivePoint(qreal, qreal)), this, SLOT(receivePoint(qreal, qreal)));
}

void frmMarker::initConfig()
{
    MapHelper::loadTileSource(ui->cboxTileSource, AppConfig::MarkerSource);
    connect(ui->cboxTileSource, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxTileSource, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    MapHelper::loadTileType(ui->cboxTileType, AppConfig::MarkerType);
    connect(ui->cboxTileType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxTileType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxOffline->setCurrentIndex(AppConfig::MarkerOffline);
    connect(ui->cboxOffline, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxOffline, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxCache->setCurrentIndex(AppConfig::MarkerCache);
    connect(ui->cboxCache, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxCache, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    MapHelper::loadAlignType(ui->cboxMarkerAlign, 5);
    MapHelper::loadAlignType(ui->cboxTextAlign, 4);
    ui->cboxFontSize->setCurrentIndex(2);
    ui->cboxNumber->setCurrentIndex(2);
    ui->cboxTextColor->setColorName("red");
    ui->cboxTextBgColor->setColorName("black");
    ui->cboxTextBorderColor->setColorName("blue");
}

void frmMarker::saveConfig()
{
    AppConfig::MarkerSource = ui->cboxTileSource->itemData(ui->cboxTileSource->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::MarkerType = ui->cboxTileType->itemData(ui->cboxTileType->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::MarkerOffline = ui->cboxOffline->currentIndex();
    AppConfig::MarkerCache = ui->cboxCache->currentIndex();
    AppConfig::writeConfig();
}

void frmMarker::loadMap()
{
    on_btnClearMarker_clicked();

    int tileSource = ui->cboxTileSource->itemData(ui->cboxTileSource->currentIndex()).toInt();
    ui->mapWidget->setTileSource(TileSource(tileSource));

    int tileType = ui->cboxTileType->itemData(ui->cboxTileType->currentIndex()).toInt();
    ui->mapWidget->setTileType(TileType(tileType));

    QString offlinePath = TileHelper::getOfflinePath(TileSource(tileSource));
    ui->mapWidget->setOffline(ui->cboxOffline->currentIndex() == 1);
    ui->mapWidget->setOfflinePath(offlinePath);

    QString cachePath = (ui->cboxCache->currentIndex() == 1 ? QtHelper::appPath() + "/mapcache" : "");
    ui->mapWidget->setCachePath(cachePath);
    ui->mapWidget->load();
}

void frmMarker::receivePoint(qreal lng, qreal lat)
{
    ui->txtLng->setText(QString::number(lng, 'f', 6));
    ui->txtLat->setText(QString::number(lat, 'f', 6));
    ui->mapWidget->updateMarker(flag, lng, lat);
    ui->mapWidget->updateShape("shape", lng, lat);
}

QString frmMarker::getImage()
{
    int index = ui->cboxMarkerType->currentIndex();
    QString image = ":/image/marker.png";
    if (index == 1) {
        image = ":/image/fly.png";
    } else if (index == 2) {
        image = ":/image/gif_person.gif";
    }

    return image;
}

void frmMarker::on_btnCreateMarker_clicked()
{
    if (!marker) {
        qreal lng = ui->txtLng->text().toDouble();
        qreal lat = ui->txtLat->text().toDouble();
        QString image = this->getImage();

        //创建标注点对象
        int rotate = ui->sboxRotate->value();
        int align = ui->cboxMarkerAlign->itemData(ui->cboxMarkerAlign->currentIndex()).toInt();
        marker = ui->mapWidget->addMarker(flag, lng, lat, image, QPixmap(), rotate, align);

        //更新提示信息参数
        QString text = ui->txtText->text();
        QColor textColor = ui->cboxTextColor->getColorName();
        int textAlign = ui->cboxTextAlign->itemData(ui->cboxTextAlign->currentIndex()).toInt();
        int fontSize = ui->cboxFontSize->currentText().toInt();
        QColor bgColor = ui->cboxTextBgColor->getColorName();
        int bgAlpha = ui->sboxTextBgAlpha->value();
        QColor borderColor = ui->cboxTextBorderColor->getColorName();
        OverlayHelper::updateText(marker, text);
        OverlayHelper::updateTextPara(marker, textColor, textAlign, offset, QString(), fontSize, bgColor, bgAlpha, borderColor);

        //添加原始位置参照
        ui->mapWidget->addShape("shape", lng, lat, textColor, 8);
    }
}

void frmMarker::on_btnCreateMarkers_clicked()
{
    //先清空所有
    on_btnClearMarker_clicked();
    ui->btnCreateMarkers->setEnabled(false);

    //以地图左下角为起点/随机生成多个点坐标
    QString image = ":/image/fly.png";
    int number = ui->cboxNumber->currentText().toInt();
    QList<QPointF> points = MapHelper::getRandPoints(ui->mapWidget->getRect(), number);
    foreach (QPointF point, points) {
        int rotate = rand() % 360;
        ui->mapWidget->addMarker("markers", point.x(), point.y(), image, QPixmap(), rotate, 2);
    }

    ui->btnCreateMarkers->setEnabled(true);
}

void frmMarker::on_btnClearMarker_clicked()
{
    marker = NULL;
    ui->mapWidget->clearOverlay();
    //ui->mapWidget->deleteGroup("shape");
    //ui->mapWidget->deleteGroup("marker");
}

void frmMarker::on_cboxMarkerType_currentIndexChanged(int index)
{
    QString image = this->getImage();
    ui->mapWidget->updateMarker(flag, NULL, NULL, image);
}

void frmMarker::on_cboxMarkerAlign_currentIndexChanged(int index)
{
    int align = ui->cboxMarkerAlign->itemData(index).toInt();
    ui->mapWidget->updateMarker(flag, NULL, NULL, QString(), QPixmap(), -1, align);
}

void frmMarker::on_sboxRotate_valueChanged(int arg1)
{
    ui->mapWidget->updateMarker(flag, NULL, NULL, QString(), QPixmap(), arg1, -1);
}

void frmMarker::on_txtText_textChanged(const QString &arg1)
{
    OverlayHelper::updateText(marker, arg1);
}

void frmMarker::on_cboxTextColor_currentIndexChanged(int index)
{
    QColor textColor = ui->cboxTextColor->getColorName();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, textColor);
    ui->mapWidget->updateShape("shape", NULL, NULL, textColor);
}

void frmMarker::on_cboxFontSize_currentIndexChanged(int index)
{
    int fontSize = ui->cboxFontSize->currentText().toInt();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, QColor(), -1, offset, QString(), fontSize);
}

void frmMarker::on_cboxTextAlign_currentIndexChanged(int index)
{
    int textAlign = ui->cboxTextAlign->itemData(index).toInt();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, QColor(), textAlign, offset, QString(), 0);
}

void frmMarker::on_cboxTextBgColor_currentIndexChanged(int index)
{
    QColor bgColor = ui->cboxTextBgColor->getColorName();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, QColor(), -1, offset, QString(), 0, bgColor, 0, QColor(), 0);
}

void frmMarker::on_sboxTextBgAlpha_valueChanged(int arg1)
{
    int bgAlpha = ui->sboxTextBgAlpha->value();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, QColor(), -1, offset, QString(), 0, QColor(), bgAlpha, QColor(), 0);
}

void frmMarker::on_cboxTextBorderColor_currentIndexChanged(int index)
{
    QColor borderColor = ui->cboxTextBorderColor->getColorName();
    OverlayHelper::updateTextPara(marker, QColor(), -1, offset, QString(), 0, QColor(), 0, borderColor, 0);
}

四、相关地址

  1. 国内站点：gitee.com/feiyangqing…
  2. 国际站点：github.com/feiyangqing…
  3. 个人作品：blog.csdn.net/feiyangqing…
  4. 文件地址：pan.baidu.com/s/1ZxG-oyUK… 提取码：o05q 文件名：bin_mapwidget.zip

五、功能特点

  1. 支持各种地图源，包括天地图、高德地图、腾讯地图、谷歌地图、微软地图等。
  2. 标准WGS-84地球坐标系，采用默卡托投影，可以拓展其他坐标系和投影规则。
  3. 支持在线和离线两种场景需求，可以自定义在线瓦片地址格式和离线瓦片地址格式。
  4. 多线程下载和加载瓦片图片文件，多线程绘制，自动缓存瓦片文件。
  5. 在线模式下，可以开启是否缓存文件，指定缓存路径，将下载的瓦片文件存放到本地，默认优先从缓存文件查找，如果存在缓存文件则加载缓存文件，不存在则联网下载。
  6. 可以拖动地图，鼠标滚轮放大和缩小地图，以鼠标所在位置作为缩放中心点，提供缩放控件手动单击进行操作。
  7. 多图层机制，支持多个瓦片叠加图层和图形绘制图层，全部采用双缓冲技术，所有的图形和瓦片全部绘制到一个图片文件上，最终再将图片文件绘制到地图控件。不可见区域的图层包括覆盖物不会触发绘制，降低CPU占用。
  8. 预加载机制，默认绘制的图层大小以当前区域往四周放大两倍，这样在鼠标拖动和缩放的时候，不会看到明显的加载过程，体验更佳。
  9. 内置了多种图形覆盖物，包括标注点、折线、多边形、矩形、圆形等，可以设置边框颜色粗细、填充颜色和透明度等参数。
  10. 标注点支持旋转角度和提示文本，其中提示文本可以设置在标注点的相对位置，标注点图片支持gif动图，可以动态切换静态图和动图。
  11. 标注点和提示文本可以设置相对位置，位置包括左侧、右侧、上侧、下侧、中间、左上角、右上角、左下角、右下角。标注点默认按照底部居中对齐，一般圆形图标可以设置中心点对齐。
  12. 标注点提示文本可设置背景颜色，透明度、颜色边框和粗细，支持html富文本。
  13. 所有的覆盖物可以动态更新前景色、颜色粗细、背景颜色、颜色透明度等。
  14. 支持删除单个覆盖物、删除一种类型的覆盖物、删除所有覆盖物、隐藏指定覆盖物等。
  15. 可以动态启动禁用比例尺、十字线、缩放控件、地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击放大等特性。
  16. 可以任意指定经纬度区域进行瓦片拼接保存成图片文件，也可以直接对整个可视区域或者缓存区域的地图图片文件保存。支持任意多边形轮廓保存成图片，比如某个行政区的瓦片保存。
  17. 覆盖物可以动态设置zindex层叠顺序，值越大，越显示在前面，内部维护着一个zindex表，默认按照添加的先后顺序增加，后面添加的显示在前面，主动设置后，按照设置的zindex来绘制。
  18. 支持将QWidget对象作为覆盖物添加到地图控件中，跟随地图移动位置，极大提高灵活性，比如可以将自定义控件直接作为地图控件的子对象加入进去。
  19. 内置moveMarker轨迹移动类，支持历史轨迹数据回放和实时轨迹移动，可设置图标、轨迹线的颜色和粗细、移动速度、移动间隔、平滑移动等，支持多条轨迹线条同时移动。
  20. 大量使用按需绘制机制，包括内部提供合理的默认值来触发绘制，也可以手动传入参数指定是否需要立即绘制，比如删除了某个覆盖物，有些频繁的操作可以不指定立即绘制，等操作完成后再统一一起绘制，效率更高。
  21. 默认开启缓存瓦片机制，所有加载过的瓦片文件都存储在内存中，下次再次绘制直接从内存取出来绘制，既不需要从联网获取，也不需要从缓存文件获取，直接内存取出来绘制，响应迅速效率最高体验最佳。
  22. 支持批量添加覆盖物，比如几万个标注点和圆形，都是瞬间完成绘制，相比web网页的方式，性能提升百倍以上。
  23. 支持街道图、卫星图、混合图、路网图等各种图层，可以任意叠加N个图层，甚至杂交不同地图厂家的瓦片文件。
  24. 纯QWidget绘制，非qml也非web，不依赖qml或者浏览器控件，支持极低性能的嵌入式环境。
  25. 支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器，包括嵌入式linux和各种国产电脑环境。古法编程，不含任何AI代码，品质保证。
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