Qt Graphs 使用3D处理数据

系列

一个系列由一组逻辑上相关的数据项及其视觉属性组成，这些属性描述了数据项应如何呈现，例如数据项的网格和颜色。每种图表类型都有对应的系列类型。例如，柱状图使用QBar3DSeries 。所有图表均可同时添加多个系列。每个系列都拥有其专属的数据。

以下代码片段演示了如何使用QBar3DSeries 将柱状图渲染为圆柱体，并采用渐变色而非纯色：

QQuickWidget quickWidget;
Q3DBarsWidgetItem graph;
graph.setWidget(&quickWidget);

QBar3DSeries series;

QLinearGradient barGradient(0, 0, 1, 100);
barGradient.setColorAt(1.0, Qt::white);
barGradient.setColorAt(0.0, Qt::black);

series.setBaseGradient(barGradient);
series.setColorStyle(QGraphsTheme::ColorStyle::ObjectGradient);
series.setMesh(QAbstract3DSeries::Mesh::Cylinder);

graph.addSeries(&series);

数据代理

用户希望可视化的数据格式多种多样，无法全部直接支持。 因此，Qt Graphs 实现了数据代理，用户可将数据以已知格式输入其中。每个图表的系列中都包含一种基础代理类型，该类型会将数据转换为适合该图表的格式。鉴于代理与系列之间的关系，且数据存储在系列中，有几点需要特别说明。 首先，通过这种实现方式，用户可以访问数据系列。如果用户希望对这些数据执行操作（例如添加或删除），仍可通过代理执行这些操作。但是，要执行这些操作，必须创建一个与该代理关联的数据系列。

例如，QBar3DSeries 的基本代理为QBarDataProxy ，用于将数据作为QBarDataItem 对象添加到系列中。每个QBarDataItem 包含一个柱状图值。此外，还提供了针对QBarDataArray 和QBarDataRow 容器的额外 typedef 定义。

以下代码片段演示了当数据存储在假设的myData 对象中时如何使用基本代理，该对象会将数据作为QBarDataItems 返回：

QQuickWidget quickWidget;
Q3DBarsWidgetItem graph;
graph.setWidget(&quickWidget);

QBar3DSeries series;

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    QBarDataRow dataRow;
    for (int j = 0; j < 5; ++j)
        dataRow.append(myData->getValue(i, j));
    series.dataProxy()->addRow(dataRow);
}

graph.addSeries(&series);

项模型与数据映射

针对常见用例，Qt Graphs 提供了专门的代理。其中一种情况是将数据存储在项模型（QAbstractItemModel 的子类）中，这是 Qt 应用程序中存储数据的常见方式。 图中的每种类型都为此目的提供了一个特殊的代理类，例如，针对 `QBar3DSeries` 的 `QItemModelBarDataProxy `。这些代理的使用非常简单：向它们提供一个指向包含数据的项模型的指针，并指定将数据映射为基本代理可处理格式的规则。

映射基于项模型的角色进行。模型中的每个数据项对于不同的角色可以拥有不同的值。 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，它会利用这些映射来生成条形图的行和列。

通常，项目模型中会有一个角色包含您希望映射到多个值的信息。一个典型的例子是生成具有两个时间相关坐标轴（例如年和月）的条形图时的时间戳字段。 为了支持将单个项模型角色映射到多个数据字段，项模型代理应实现一种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。

根据图表的类型，代理还可能支持其他功能，例如可选地将QItemModelBarDataProxy 中的QAbstractItemModel 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，请参阅各个代理类：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。有关更多信息，请参阅QHeightMapSurfaceDataProxy 文档。

“Graph Gallery”示例位于“Bar Graph ”选项卡中，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

当数据集更新速度较快时，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耗时操作，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。

如果您需要：

• 在每个帧中更改整个数据集，在大多数情况下最好重用现有数组，尤其是当数组维度未发生变化时。
• 在每个帧中添加、插入、删除或修改多行或多项数据时，使用一次方法调用总比多次调用（每次仅影响一行或一项）更高效。例如，通过单次调用 `QBarDataProxy::addRows()` 添加十行，远比分别调用十次 `QBarDataProxy::addRow()` 更高效。

Bars3D 该方法经过优化，仅访问数据窗口内的数据，因此即使通过代理不断向系列中添加更多数据，也不会造成明显的性能下降。

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下降。为了获得最佳的散点图性能，请仅在代理中保留所需的数据。

面图数据虽然在项目层面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排序，从而优化绘制过程。虽然其效率略逊于条形图，但已非常接近。