Qt GUI で QPainterPath::angleAtPercent() 関数を使ってパスの接線方向を取得する
Qt GUI の QPainterPath::angleAtPercent() 関数解説
QPainterPath::angleAtPercent()
関数は、パス上の指定された点における接線の角度を取得します。これは、パスに沿って移動するオブジェクトの向きを制御したり、パスに沿ってテキストを描画したりするなど、さまざまな場面で役立ちます。
詳細
この関数は、以下の引数を受け取ります。
t
: パス上の点の割合を表す浮動小数点数です。0.0 はパスの開始点、1.0 はパスの終点です。
この関数は、以下の値を返します。
- 指定された点における接線の角度 (度単位)
コード例
#include <QPainterPath>
int main() {
QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 100);
// パスの半分 (50%) の点における接線の角度を取得
qreal angle = path.angleAtPercent(0.5);
// 角度を出力
qDebug() << "Angle at 50%: " << angle;
return 0;
}
出力例
Angle at 50%: 45.0
注意事項
- パスが閉じていない場合、この関数は undefined な値を返します。
- パスが複数のサブパスで構成されている場合、この関数は最初のサブパスの角度のみを返します。
補足
QPainterPath::angleAtPercent()
関数は、QPainterPath::slopeAtPercent()
関数と似ていますが、こちらは角度を度単位で返します。- パスの接線は、その点におけるパスの方向を表します。
- パスの開始点と終点の接線は、常に 0 度と 180 度になります。
応用例
- パスの形状に合わせてオブジェクトを回転させる
- パスの形状に合わせてテキストを描画する
- パスの形状に合わせてアニメーションを作成する
Qt GUI の QPainterPath::angleAtPercent() 関数を使ったサンプルコード
#include <QPainterPath>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsItem>
class MyItem : public QGraphicsItem {
public:
MyItem() {
// パスを初期化
path_.moveTo(0, 0);
path_.lineTo(100, 100);
}
QRectF boundingRect() const override {
return path_.boundingRect();
}
void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override {
// パスの形状に合わせてアイテムを回転
painter->translate(boundingRect().center());
painter->rotate(path_.angleAtPercent(0.5));
painter->drawPath(path_);
}
private:
QPainterPath path_;
};
int main() {
QGraphicsScene scene;
scene.setSceneRect(0, 0, 200, 200);
// アイテムを作成してシーンに追加
MyItem *item = new MyItem;
scene.addItem(item);
// シーンを表示
QGraphicsView view(&scene);
view.show();
return 0;
}
パスの形状に合わせてテキストを描画する
#include <QPainterPath>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsTextItem>
int main() {
QGraphicsScene scene;
scene.setSceneRect(0, 0, 200, 200);
// パスを作成
QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 100);
// テキストアイテムを作成
QGraphicsTextItem *textItem = new QGraphicsTextItem("Hello, world!");
textItem->setPos(path.pointAtPercent(0.5));
// テキストをパスの形状に合わせて回転
textItem->setRotation(path.angleAtPercent(0.5));
// アイテムをシーンに追加
scene.addItem(textItem);
// シーンを表示
QGraphicsView view(&scene);
view.show();
return 0;
}
パスの形状に合わせてアニメーションを作成する
#include <QPainterPath>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsItem>
#include <QTimer>
class MyItem : public QGraphicsItem {
public:
MyItem() {
// パスを初期化
path_.moveTo(0, 0);
path_.lineTo(100, 100);
// タイマーを設定
timer_ = new QTimer(this);
timer_->setInterval(100);
connect(timer_, &QTimer::timeout, this, &MyItem::update);
timer_->start();
}
QRectF boundingRect() const override {
return path_.boundingRect();
}
void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option, QWidget *widget) override {
// パスの形状に合わせてアイテムを回転
painter->translate(boundingRect().center());
painter->rotate(angle_);
painter->drawPath(path_);
}
private:
QPainterPath path_;
qreal angle_ = 0.0;
QTimer *timer_;
void update() {
// 角度を更新
angle_ += 1.0;
// アイテムを更新
update();
}
};
int main() {
QGraphicsScene scene;
scene.setSceneRect(0, 0, 200, 200);
// アイテムを作成してシーンに追加
MyItem *item = new MyItem;
scene.addItem(item);
// シーンを表示
QGraphicsView view(&scene);
view.show();
return 0;
}
これらのサンプルコードは、QPainterPath::angleAtPercent()
関数を使ってさまざまなことができます。これらのコードを参考に、
Qt GUI でパスの接線方向を取得する他の方法
QVector2D::normal() 関数を使う
QVector2D
クラスの normal()
関数は、ベクトルの法線ベクトルを取得します。パスの接線は、その点におけるパスの 2 つの接線の法線ベクトルです。
#include <QPainterPath>
#include <QVector2D>
int main() {
QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 100);
// パスの半分 (50%) の点における接線の法線ベクトルを取得
QVector2D normal = path.pointAtPercent(0.5).normal();
// 角度を計算
qreal angle = qRadiansToDegrees(atan2(normal.y(), normal.x()));
// 角度を出力
qDebug() << "Angle at 50%: " << angle;
return 0;
}
QPainterPath::tangentAtPercent()
関数は、パス上の指定された点における接線ベクトルを取得します。
#include <QPainterPath>
#include <QVector2D>
int main() {
QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 100);
// パスの半分 (50%) の点における接線ベクトルを取得
QVector2D tangent = path.tangentAtPercent(0.5);
// 角度を計算
qreal angle = qRadiansToDegrees(atan2(tangent.y(), tangent.x()));
// 角度を出力
qDebug() << "Angle at 50%: " << angle;
return 0;
}
数値微分を使う方法は、より複雑ですが、より精度の高い結果を得ることができます。
#include <QPainterPath>
int main() {
QPainterPath path;
path.moveTo(0, 0);
path.lineTo(100, 100);
// パスの半分 (50%) の点における接線の角度を数値微分を使って計算
qreal angle = 0.0;
for (qreal t = 0.49; t <= 0.51; t += 0.01) {
QPointF p1 = path.pointAtPercent(t);
QPointF p2 = path.pointAtPercent(t + 0.01);
angle = qRadiansToDegrees(atan2(p2.y() - p1.y(), p2.x() - p1.x()));
}
// 角度を出力
qDebug() << "Angle at 50%: " << angle;
return 0;
}
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