Qt Graphs 3D概述

Qt Graphs 模块为学术研究和医疗等对分析性能要求较高的行业，提供了一种开发响应迅速、复杂且动态的3D图表的方法。Qt Graphs 提供了3D条形图、散点图和曲面图。结合用户交互与实时3D绘图功能，可创建有效利用空间的用户界面。 在 3D 和 2D 呈现模式之间切换，可真正发挥 3D 在数据可视化中的价值。

可以通过使用预定义主题或定义新主题来自定义图表的外观和风格。此外，还可以通过指定摄像机设置来自定义场景，并使用预定义或用户定义的网格来自定义单个项目。

Qt Graphs 提供现成的数据代理，可用于可视化来自 Qt 项模型和高度图的数据。每种图表类型都有一个基本代理类型，该类型接受适合该图表格式的数据。有关更多信息，请参阅Qt Graphs 中的“3D 数据处理”。

最终用户可以通过多种方式与图表呈现的数据进行交互，包括旋转图表、对数据进行缩放、选择项目，以及查看3D数据的2D切片以提高可读性。有关更多信息，请参阅Qt Graphs 3D环境中的数据交互。

图表类型

Qt Graphs 模块提供了以下3D图表类型：

• 3D 条形图
• 3D 散点图
• 3D 表面图

Q3DGraphsWidgetItem 类为其子类Q3DBarsWidgetItem 、Q3DScatterWidgetItem 和Q3DSurfaceWidgetItem 提供了控件API，这些子类分别实现了不同的图表类型：条形图、散点图和表面图。图表类型决定了数据的呈现方式。

所有渲染操作均在QQuickGraphsItem 中进行，该类继承自QQuick3DViewport ，而 又通过QtQuick3D 提供View3D 。它还拥有自己的子类，包括Bars3D 、Scatter3D 和Surface3D 。

3D条形图

3D 条形图将数据以按类别分组的 3D 条形形式呈现。Q3DGraphsWidgetItem 类用于创建图表。QBar3DSeries 和QBarDataProxy 类用于向图表设置数据并控制图表的视觉属性，例如绘制模式和着色。在 QML 中，相应的类型分别是Bars3D 、Bar3DSeries 和BarDataProxy 。

有关更多信息，请参阅How to construct a minimal Q3DBarsWidgetItem graph 以及“简单条形图”示例。

3D 散点图

3D 散点图将数据呈现为一组点或样条曲线。使用Q3DScatterWidgetItem 类来创建图表。QScatter3DSeries 、QSpline3DSeries 和QScatterDataProxy 类用于向图表设置数据并控制图表的视觉属性。在 QML 中，相应的类型分别为Scatter3D 、Scatter3DSeries 、Spline3DSeries 和ScatterDataProxy 。

有关更多信息，请参阅How to construct a minimal Q3DScatterWidgetItem graph 以及“简单散点图”示例。

3D 曲面图

3D 曲面图将数据以 3D 曲面图的形式呈现。使用Q3DSurfaceWidgetItem 类来创建图表。QSurface3DSeries 和QSurfaceDataProxy 类用于向图表设置数据并控制图表的视觉属性。在 QML 中，相应的类型分别为Surface3D 、Surface3DSeries 和SurfaceDataProxy 。

有关更多信息，请参阅How to construct a minimal Q3DSurfaceWidgetItem graph 以及“Graph Gallery”和“Surface Graph Gallery”示例。

使用 OpenGL ES 进行数据渲染

Qt Graphs 基于QtQuick3D ，这意味着Qt Graphs 使用目标平台的原生后端进行渲染。但是，如果最终在不支持更高版本（如 OpenGL ES3 或 Vulkan）的目标平台上使用了 OpenGL ES2，则不支持以下功能：

• 体积对象，因为它们使用 3D 纹理
• 实例化，这意味着QtGraphs3D::OptimizationHint::Default 无法正常工作，必须改用QtGraphs3D::OptimizationHint::Legacy 。

选择渲染模式

在 QML 中，您可以设置GraphsItem3D.RenderingMode 属性来确定图表是直接渲染在窗口背景上，还是渲染到一个离屏表面上，然后在正常的 QML 项渲染过程中将其绘制出来。

背景渲染模式的性能略优于间接渲染模式，但代价是 QML 行为会偏离标准。例如，图不支持抗锯齿。因此，更改渲染模式需要权衡性能与质量。

Qt Quick 使用专用的场景图进行数据渲染，因此是图表的最佳选择。

3D 坐标轴

Qt Graphs 支持以下坐标轴类型：

• 数值轴
• 类别轴

轴可配置为显示线条或网格。这两种轴类型都是QAbstract3DAxis 类的特化形式，或是Abstract3DAxis QML类型的特化形式。

对于值轴，您可以设置数值范围以及用于划分该范围的段数和子段数。默认情况下，标签会绘制在每个段之间。默认情况下，网格线会绘制在每个段和每个子段之间。值轴通过QValue3DAxis 类或Value3DAxis QML类型实现。

类别轴具有命名范围和可调节的范围宽度。它会根据轴范围定义的数据窗口大小，被划分为大小相等的类别。默认情况下，如果提供了标签，则会在类别位置绘制标签。默认情况下，会在类别之间绘制网格线。类别轴通过QCategory3DAxis 类或Category3DAxis QML类型实现。

如果未为图显式设置坐标轴，则会创建没有标签的临时默认坐标轴。这些默认坐标轴可通过坐标轴访问器进行修改，但只要为特定方向显式设置了任何坐标轴，该方向的默认坐标轴就会被销毁。

所有图表类型均支持同时显示多个系列。各系列无需包含相同数量的行和列。行和列标签取自第一个添加的系列，除非已为行轴和列轴显式定义了标签。

可以使用坐标轴格式化器自定义数值坐标轴的网格线和标签。QValue3DAxisFormatter 类和Value3DAxisFormatter QML类型为线性数值3D坐标轴提供格式化规则。QLogValue3DAxisFormatter 类和LogValue3DAxisFormatter QML类型为对数数值3D坐标轴提供格式化规则。

通过设置polar 属性，可在曲面图和散点图中使用极坐标水平轴。该属性也可用于柱状图，但设置后会触发警告且该设置将被忽略。

自定义 3D 场景

由于Qt Graphs 是基于QtQuick3D 构建的，因此可以将QtQuick3D 场景集成到Qt Graphs 场景中。有关更多信息，请参阅Qt Graphs 与Qt Quick 3D 的集成。

自定义项目

Qt Graphs 为条形图和散点图控件提供了预定义的网格类型。网格类型决定了条形图或散点图在图表中的显示效果。您还可以指定自定义几何图形作为网格文件。有关更多信息，请参阅QAbstract3DSeries::userDefinedMesh()。为了获得更多变化，可以设置四元数来控制网格旋转。

除了自定义单个项目外，您还可以使用QCustom3DItem 类或Custom3DItem QML 类型将自定义项目添加到图表中。这些项目具有自定义网格、位置、缩放、旋转以及可选的纹理。

使用QCustom3DVolume 类和Custom3DVolume QML 类型来创建体积渲染对象，并将其添加到图中。体积渲染对象是一个带有 3D 纹理的盒子。该体积支持三个切片平面，分别沿体积的每个主轴方向各一个。

QCustom3DLabel 类和Custom3DLabel QML类型支持实现自定义标签，可指定文本、字体、位置、缩放和旋转。当前主题决定标签的颜色、边框和背景。

处理自定义输入

Qt Graphs 实现了针对选择、旋转和缩放等典型操作的默认输入处理程序。若要使用自定义输入处理程序代替默认实现，请重写必要的输入信号。

onTapped: {
    // Disable the default input handler
    unsetDefaultTapHandler()
    // Implement own custom event handler
    console.log("Custom tap event handler")
}