Qt GUI 프로그래밍: QTransform::operator*()를 이용한 다양한 변환 예시

Qt GUIにおけるQTransform::operator*()の詳細解説

演算子の概要

QTransform::operator*()は、2つのQTransformオブジェクトを受け取り、それらを左から右に掛け合わせた結果を返す演算子です。数学的には、行列の掛け算と同様の動作となります。

QTransform result = transform1 * transform2;

上記のコード例では、transform1とtransform2という2つのQTransformオブジェクトを掛け合わせ、結果をresult変数に格納しています。

変換の順序

QTransformオブジェクトは、複数の変換を連続して適用することができます。operator*()演算子では、右側のオブジェクトが左側のオブジェクトに後から適用されるという点に注意が必要です。

QTransform scaleTransform(2, 2); // 2倍に拡大する変換
QTransform rotateTransform(45); // 45度回転させる変換

// 2倍に拡大してから45度回転
QTransform result1 = scaleTransform * rotateTransform;

// 45度回転してから2倍に拡大
QTransform result2 = rotateTransform * scaleTransform;

上記のコード例では、同じ2つの変換を異なる順序で適用しています。result1は、まず2倍に拡大してから45度回転させる変換を表します。一方、result2は、45度回転してから2倍に拡大させる変換を表します。

変換の種類

QTransformオブジェクトは、様々な種類の変換を表現することができます。代表的な変換は以下の通りです。

• 拡大・縮小: scale()
• 回転: rotate()
• 移動: translate()
• 傾斜: shear()
• 射影: project()

これらの変換を組み合わせることで、複雑な座標変換を実現することができます。

コード例

QTransform::operator*()演算子の使い方を理解するために、具体的なコード例を見てみましょう。

#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include <QtWidgets/QWidget>
#include <QtWidgets/QGraphicsView>
#include <QtWidgets/QGraphicsScene>
#include <QtWidgets/QGraphicsRectItem>

int main(int argc, char *argv[]) {
  QApplication app(argc, argv);

  // ウィンドウとシーンを作成
  QMainWindow window;
  QGraphicsView view(&window);
  QGraphicsScene scene;
  view.setScene(&scene);

  // 四角形アイテムを作成
  QGraphicsRectItem *item = new QGraphicsRectItem(0, 0, 100, 100);
  scene.addItem(item);

  // 変換オブジェクトを作成
  QTransform scaleTransform(2, 2);
  QTransform rotateTransform(45);

  // 2倍に拡大してから45度回転する変換を適用
  item->setTransform(scaleTransform * rotateTransform);

  // ウィンドウを表示
  window.show();

  return app.exec();
}

上記のコード例では、四角形アイテムを2倍に拡大してから45度回転させる変換をoperator*()演算子を使って実現しています。

まとめ

QTransform::operator*()演算子は、Qt GUIにおける2D座標変換を扱う上で非常に重要なツールです。本記事で解説した内容を参考に、operator*()演算子を正しく理解し、複雑な座標変換を表現してみましょう。

Qt GUIにおけるQTransform::operator*()のサンプルコード集

基本的な変換

// 2倍に拡大
QTransform scaleTransform(2, 2);
item->setTransform(scaleTransform);

// 45度回転
QTransform rotateTransform(45);
item->setTransform(rotateTransform);

// 原点を中心に移動
QTransform translateTransform(50, 50);
item->setTransform(translateTransform);

// X軸方向に傾斜
QTransform shearTransform(1, 0);
item->setTransform(shearTransform);

// Y軸方向に傾斜
QTransform shearTransform(0, 1);
item->setTransform(shearTransform);

複合的な変換

// 2倍に拡大してから45度回転
QTransform transform1 = scaleTransform * rotateTransform;
item->setTransform(transform1);

// 45度回転してから2倍に拡大
QTransform transform2 = rotateTransform * scaleTransform;
item->setTransform(transform2);

// 原点を中心に移動してから2倍に拡大
QTransform transform3 = translateTransform * scaleTransform;
item->setTransform(transform3);

アニメーション

// 回転アニメーション
QTimer timer;
timer.setInterval(10);
QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, [=]() {
  static float angle = 0;
  angle += 1;
  QTransform transform = rotateTransform;
  transform.rotate(angle);
  item->setTransform(transform);
});
timer.start();

その他

• QTransform::operator*()は、QMatrixオブジェクトにも使用できます。
• QTransform::inverted()を使用して、逆変換を取得することができます。
• QTransform::map()を使用して、点を変換することができます。

上記のサンプルコードはあくまでも参考例です。実際のコードは、ご自身の環境に合わせて変更する必要があります。

Qt GUIにおけるQTransformの代替方法

QMatrixクラス

QTransformクラスと同様に、QMatrixクラスも2D座標変換を扱うことができます。QMatrixクラスは、QTransformクラスよりも低レベルなインターフェースを提供しており、より細かい制御が可能です。

QMatrix matrix;
matrix.scale(2, 2);
matrix.rotate(45);
item->setTransform(matrix);

QGraphicsItem::setTransformOrigin()を使用して、変換の中心点を設定することができます。

item->setTransformOrigin(QPoint(50, 50));
item->setTransform(scaleTransform);

QGraphicsItem::transform()を使用して、カスタム変換を適用することができます。

QTransform transform;
transform.translate(50, 50);
transform.rotate(45);
item->setTransform(transform);

どの方法を使うべきかは、状況によって異なります。以下に、それぞれの方法のメリットとデメリットを紹介します。

QTransform::operator()*

• メリット: 使いやすい
• デメリット: 細かい制御ができない

QMatrix

• デメリット: 使いにくい

QGraphicsItem::setTransformOrigin()

• メリット: 変換の中心点を簡単に設定できる
• デメリット: 複雑な変換には不向き

QGraphicsItem::transform()

• メリット: 複雑な変換を適用できる
• デメリット: コード量が多くなる

Qt GUIには、座標変換を実現する様々な方法があります。それぞれの方法のメリットとデメリットを理解して、状況に応じて適切な方法を選びましょう。