Qt Data Visualization 数据处理

系列

系列是由一组逻辑上相关的数据项（由数据代理处理）与描述数据项应如何渲染的可视化属性（如项网格和颜色）组合而成的。每种可视化类型都有其对应的系列类型。例如，条形图使用 QBar3DSeries。所有图表均可同时添加多个系列。

以下代码片段演示了如何使用 QBar3DSeries 将条形渲染为圆柱体，并使用渐变色代替纯色：

Q3DBars graph;
QBar3DSeries *series = new QBar3DSeries;
QLinearGradient barGradient(0, 0, 1, 100);
barGradient.setColorAt(1.0, Qt::white);
barGradient.setColorAt(0.0, Qt::black);

series->setBaseGradient(barGradient);
series->setColorStyle(Q3DTheme::ColorStyleObjectGradient);
series->setMesh(QAbstract3DSeries::MeshCylinder);

graph->addSeries(series);

数据代理

用户希望可视化的数据格式多种多样，显然无法直接支持所有格式。因此，Qt Data Visualization 实现了数据代理，用户可将数据以已知的格式输入其中。 每种可视化类型都有一个基本代理类型，该类型接受适合该可视化格式的数据。例如，QBar3DSeries 的基本代理是 QBarDataProxy，它存储 QBarDataItem 对象的行。每个 QBarDataItem 存储一个柱形图值。此外，还为QBarDataArray 和QBarDataRow 容器提供了额外的 typedef 定义。

以下代码片段演示了当数据存储在某个假设的myData 对象中时，如何使用基本代理：

Q3DBars graph;
QBarDataProxy *newProxy = new QBarDataProxy;

QBarDataArray *dataArray = new QBarDataArray;
dataArray->reserve(10);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    QBarDataRow *dataRow = new QBarDataRow(5);
    for (int j = 0; j < 5; j++)
        (*dataRow)[j].setValue(myData->getValue(i, j));
    dataArray->append(dataRow);
}

newProxy->resetArray(dataArray);
graph->addSeries(new QBar3DSeries(newProxy));

项模型与数据映射

针对常见用例，Qt Data Visualization 提供了专门的代理。其中一种情况是数据存储在项目模型中（QAbstractItemModel 的子类），这是 Qt 应用程序中存储数据的常见方式。 每种可视化类型都为此目的提供了一个专门的代理类，例如 QBar3DSeries 对应的 QItemModelBarDataProxy。这些代理的使用非常简单：只需向它们提供一个指向包含数据的项模型的指针，以及将数据映射为基本代理可处理格式的规则即可。

映射通过项模型的角色实现。模型中的每个数据项可以针对不同的角色具有不同的值。 例如，使用 `QItemModelBarDataProxy` 时，您可以指定哪个角色用于确定项目所属的行，哪个角色用于确定项目所属的列，以及哪个角色指定项目的值。当代理从模型中解析数据时，会利用这些映射关系来生成条形图的行和列。

通常，项模型会包含一个角色，其中包含您希望映射到多个值的信息。一个典型的例子是时间戳字段，当生成具有两个时间相关坐标轴（例如年和月）的条形图时。 为了支持将单个项模型角色映射到多个数据字段，项模型代理提供了模式匹配和替换机制。即使在一对一映射的情况下，您也可以使用该机制对数据进行重新格式化。

根据可视化类型的不同，代理还可能支持其他功能，例如 QItemModelBarDataProxy 可选地将QAbstractItemModel 的行和列直接映射到条形图的行和列中。

有关如何使用这些代理的更多信息和示例，请参阅相应的代理类：QItemModelBarDataProxy、QItemModelScatterDataProxy 和 QItemModelSurfaceDataProxy。

其他自定义代理

QHeightMapSurfaceDataProxy 是一个用于从高度图图像生成曲面图的专用代理。更多信息请参阅 QHeightMapSurfaceDataProxy 文档。

“Graph Gallery”示例在“Bar Graph ”选项卡下展示了如何创建自定义代理。它基于变体列表定义了一个自定义数据集，并扩展了基本代理，以便通过关联的映射器解析该数据。

处理实时数据

当数据集更新迅速时，正确处理数据对于确保良好性能至关重要。由于内存分配是一项开销较大的操作，因此在构建要传递给代理的数组时，应尽可能使用 `QList::reserve()` 和 `QList::resize()`，以避免不必要的重新分配。 如果需要为每个帧更改整个数据集，在大多数情况下最好重用现有的数组——尤其是当数组维度没有变化时。 如果您需要为每个帧添加、插入、删除或更改多行或多个项目，使用一次方法调用总比多次调用（每次仅影响一行或一个项目）更高效。例如，通过一次QBarDataProxy::addRows()调用添加十行，远比十次单独的QBarDataProxy::addRow()调用高效得多。

条形图渲染器经过优化，仅访问数据窗口内的数据，因此即使持续向代理添加更多数据，也不会出现明显的性能下降。

由于散点图数据本身未经过排序，数据窗口范围的任何变化都需要检查所有数据点的可见性，如果数据不断被添加到代理中，这可能会导致性能逐渐变慢。为了获得最佳的散点图性能，请仅将所需的数据保留在代理中。

面图数据虽然在项目级别上与散点图数据类似，但已被分配到行和列中，因此面图渲染器可以假设行和列中的数据已沿各自轴进行排序，从而优化绘制过程。虽然其效率不若条形图那么高，但已非常接近。