基于C++ Qt的图形绘制与XML序列化系统技术栈亮点：
- 图形渲染层：基于QGraphicsView框架，通过继承QGraphicsItem实现自定义图元
- 序列化方案：采用STL流处理与Qt XML模块结合的双重缓冲机制
- UI框架：利用QDockWidget构建可停靠面板系统，支持布局记忆与恢复
- 命令模式：实现Undo/Redo栈，支持操作回滚
二、核心模块技术实现详解
1. 图形对象系统设计（面向对象与元对象系统）
class GraphicObject : public QObject, public QGraphicsItem {
Q_OBJECT
Q_INTERFACES(QGraphicsItem)
public:
enum ShapeType { Line, Rect, RoundRect, Ellipse };
Q_ENUM(ShapeType)
// 元对象系统支持动态属性扩展
Q_PROPERTY(QColor fillColor READ fillColor WRITE setFillColor)
protected:
void paint(QPainter*, const QStyleOptionGraphicsItem*, QWidget*) override;
QRectF boundingRect() const override;
private:
ShapeType m_type;
QPolygonF m_points;
QColor m_fillColor = Qt::white;
QColor m_strokeColor = Qt::black;
};关键技术点：
- 多重继承实现Qt元对象系统与图形项的双重特性
- 使用Q_PROPERTY暴露图形属性至属性编辑器
- 基于QGraphicsItem::ItemHasNoContents优化渲染性能
2. XML序列化引擎实现
采用分层序列化策略，通过QXmlStreamWriter实现版本化存储：
100,100;200,200
优化策略：
- 二进制头校验（防止文件篡改）
- 差异序列化（仅保存修改过的属性）
- 采用Base64编码存储二进制数据块
3. 对齐算法与空间索引
在实现自动对齐功能时，采用R树空间索引优化碰撞检测：
class AlignmentEngine {
public:
void calculateBestFit(const QList& selected) {
RTree index;
// 构建空间索引
for(auto obj : selected) {
auto rect = obj->sceneBoundingRect();
qreal bounds[4] = {rect.left(), rect.top(),
rect.right(), rect.bottom()};
index.Insert(bounds, bounds, obj);
}
// 基于索引计算最优对齐路径
// ...
}
}; 算法亮点：
- 动态规划求解最小移动代价
- 支持多目标对齐（左/右/居中/等距分布）
- 基于四叉树的空间分割加速计算
三、获取完整工程
项目源码获取：C++ Qt项目实战：图形绘制存储XML格式软件_哔哩哔哩_bilibili
四、工程架构深度解析
1. 命令模式实现操作栈
class MoveCommand : public QUndoCommand {
public:
MoveCommand(GraphicObject* obj, const QPointF& oldPos)
: m_obj(obj), m_oldPos(oldPos), m_newPos(obj->pos()) {}
void undo() override { m_obj->setPos(m_oldPos); }
void redo() override { m_obj->setPos(m_newPos); }
private:
GraphicObject* m_obj;
QPointF m_oldPos;
QPointF m_newPos;
};
// 在视图交互中记录命令
void GraphicView::mouseReleaseEvent(QMouseEvent* event) {
if(m_isDragging) {
m_undoStack->push(new MoveCommand(selectedObject(), startPos));
}
}2. 渲染性能优化策略
- 多级缓存机制：为不同缩放级别维护不同精度的位图缓存
- 基于OpenGL的硬件加速渲染路径（需QGraphicsView::setViewport(new QOpenGLWidget)）
- 使用QPainter::Antialiasing时动态调整采样级别
3. 扩展性设计
通过插件架构支持自定义图形类型：
class GraphicPluginInterface {
public:
virtual QString pluginName() const = 0;
virtual QIcon pluginIcon() const = 0;
virtual GraphicObject* createGraphic() const = 0;
};
Q_DECLARE_INTERFACE(GraphicPluginInterface, "com.vico.graphicplugin/1.0")五、XML序列化深度优化
5.1 自定义编码方案
QDomElement Rectangle::toXml(QDomDocument& doc) const {
QDomElement elem = doc.createElement("Shape");
elem.setAttribute("type", "Rectangle");
QDomElement rectElem = doc.createElement("Geometry");
rectElem.setAttribute("x", pos().x());
rectElem.setAttribute("y", pos().y());
rectElem.setAttribute("width", m_rect.width());
rectElem.setAttribute("height", m_rect.height());
elem.appendChild(rectElem);
return elem;
}5.2 差分更新算法
void Scene::saveIncremental(const QString& path) {
QDomDocument doc;
QDomElement root = doc.createElement("Delta");
foreach(auto change, m_changeLog) {
root.appendChild(change->toXml(doc));
}
appendToFile(path, doc.toString());
}六、工业级功能扩展指南
6.1 对齐算法实现
void alignLeft(QList shapes) {
if(shapes.isEmpty()) return;
qreal minX = std::numeric_limits::max();
foreach(auto shape, shapes) {
minX = qMin(minX, shape->scenePos().x());
}
foreach(auto shape, shapes) {
shape->setPos(minX, shape->y());
}
} 6.2 性能优化方案
- 空间索引优化：R树加速区域查询
- 渲染优化：分块加载+细节层次（LOD）
- 内存管理：对象池复用频繁创建的图元