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C++(Qt)-GIS开发-QGraphicsView显示瓦片地图简单示例

1、概述

1. 支持多线程加载显示本地离线瓦片地图(墨卡托投影)；
2. 瓦片切片规则以左上角为原点（谷歌、高德、ArcGis等），不支持百度瓦片规则；
3. 支持显示瓦片网格、编号信息。
4. 支持鼠标滚轮缩放切换地图层级。
5. 支持鼠标拖拽。
6. 采用z/x/y层级瓦片存储格式。
7. 在单文件中实现所有主要功能，简单便于理解。
8. 以QGraphicsView原点为起始位置，将加载的第一张瓦片显示在原点，其它瓦片相对于第一张瓦片进行显示【相对像素坐标】。

开发环境说明

• 系统：Windows11、Ubuntu20.04
• Qt版本：Qt 5.14.2
• 编译器：MSVC2017-64、GCC/G++64

2、实现效果

使用瓦片地图工具下载z/x/y存储格式的瓦片地图进行显示。

3、主要代码

• mapgraphicsview.h文件

  #ifndef MAPGRAPHICSVIEW_H
  #define MAPGRAPHICSVIEW_H#include <QGraphicsView>
  #include <QGraphicsScene>
  #include <QFuture>class MapGraphicsView : public QGraphicsView
  {Q_OBJECT
  public:explicit MapGraphicsView(QWidget *parent = nullptr);~MapGraphicsView();void setPath(const QString& path);void quit();protected:void wheelEvent(QWheelEvent *event) override;signals:void addImage(QPixmap img, QPoint pos);
  private:void getMapLevel();     // 获取路径中瓦片地图的层级void getTitle();        // 获取路径中瓦片地图编号void loatImage();       // 加载瓦片void clearReset();       // 清除重置所有内容int getKey();          // 获取当前显示的层级key值void on_addImage(QPixmap img, QPoint pos);private:QGraphicsScene* m_scene = nullptr;QString m_path;          // 瓦片地图文件路径QHash<int, QGraphicsItemGroup*> m_mapItemGroups;     // 存放地图图元组的数组，以瓦片层级为keyQGraphicsItemGroup* m_mapitemGroup = nullptr;        // 当前显示层级图元QHash<int, QGraphicsItemGroup*> m_gridItemGroups;    // 存放地图网格图元组的数组，以瓦片层级为keyQGraphicsItemGroup* m_griditemGroup = nullptr;       // 当前显示层级网格图元int m_keyIndex = 0;               // 当前显示的瓦片层级QVector<QPoint> m_imgTitle;       // 保存图片编号QFuture<void> m_future;
  };#endif // MAPGRAPHICSVIEW_H

• mapgraphicsview.cpp文件

  #include "mapgraphicsview.h"#include <QDir>
  #include <QDebug>
  #include <QGraphicsItemGroup>
  #include <QtConcurrent>
  #include <QWheelEvent>MapGraphicsView* g_this = nullptr;
  MapGraphicsView::MapGraphicsView(QWidget *parent) : QGraphicsView(parent)
  {m_scene = new QGraphicsScene(this);this->setScene(m_scene);g_this = this;connect(this, &MapGraphicsView::addImage, this, &MapGraphicsView::on_addImage);this->setDragMode(QGraphicsView::ScrollHandDrag);      // 设置鼠标拖拽
  //    QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(1);   // 可以设置线程池线程数
  }MapGraphicsView::~MapGraphicsView()
  {g_this = nullptr;quit();   // 如果程序退出时还在调用map就会报错，所以需要关闭
  }/*** @brief 退出多线程*/
  void MapGraphicsView::quit()
  {if(m_future.isRunning())   // 判断是否在运行{m_future.cancel();               // 取消多线程m_future.waitForFinished();      // 等待退出}
  }/*** @brief       设置加载显示的瓦片地图路径* @param path*/
  void MapGraphicsView::setPath(const QString &path)
  {if(path.isEmpty()) return;m_path = path;getMapLevel();      // 获取瓦片层级loatImage();        // 加载第一层瓦片
  }/*** @brief        鼠标缩放地图* @param event*/
  void MapGraphicsView::wheelEvent(QWheelEvent *event)
  {QGraphicsView::wheelEvent(event);if(m_future.isRunning())   // 判断是否在运行{return;}if(event->angleDelta().y() > 0)   // 放大{if(m_keyIndex < m_mapItemGroups.count() -1){m_keyIndex++;}}else{if(m_keyIndex > 0){m_keyIndex--;}}loatImage();        // 加载新的层级瓦片
  }/*** @brief 计算瓦片层级*/
  void MapGraphicsView::getMapLevel()
  {if(m_path.isEmpty()) return;clearReset();    // 加载新瓦片路径时将之前的内容清空QDir dir(m_path);dir.setFilter(QDir::Dirs | QDir::NoDotAndDotDot);    // 设置过滤类型为文件夹，且不包含隐藏文件夹dir.setSorting(QDir::Name);                          // 设置按文件夹名称排序QStringList dirs = dir.entryList();for(auto& strDir : dirs){bool ok;int level = strDir.toInt(&ok);if(ok){if(!m_mapItemGroups.contains(level))  // 如果不包含{// 初始化加载所有瓦片层级到场景中，默认不显示QGraphicsItemGroup* itemMap = new QGraphicsItemGroup();m_scene->addItem(itemMap);itemMap->setVisible(false);m_mapItemGroups[level] = itemMap;// 初始化加载所有瓦片层级网格到场景中，默认不显示QGraphicsItemGroup* itemGrid = new QGraphicsItemGroup();m_scene->addItem(itemGrid);itemGrid->setVisible(false);m_gridItemGroups[level] = itemGrid;}}}
  }/*** @brief 获取当前显示层级中所有瓦片的编号*/
  void MapGraphicsView::getTitle()
  {QString path = m_path + QString("/%1").arg(getKey());    // z  第一层文件夹QDir dir(path);dir.setFilter(QDir::Dirs | QDir::NoDotAndDotDot);    // 设置过滤类型为文件夹，且不包含隐藏文件夹dir.setSorting(QDir::Name);                          // 设置按文件夹名称排序QStringList dirs = dir.entryList();QPoint point;for(auto& strDir : dirs){bool ok;int x = strDir.toInt(&ok);                         // x层级 第二层文件夹if(ok){point.setX(x);dir.setPath(path + QString("/%1").arg(x));dir.setFilter(QDir::Files | QDir::NoDotAndDotDot);    // 设置过滤类型为文件，且不包含隐藏文件dir.setSorting(QDir::Name);                           // 设置按文件夹名称排序QStringList files = dir.entryList();for(auto& file: files){int y = file.split('.').at(0).toInt(&ok);   // 去除后缀，以文件名为yif(ok){point.setY(y);m_imgTitle.append(point);}}}}
  }QString g_path;   // 保存当前层级路径
  /*** @brief       在多线程中加载图片* @param point*/
  void readImg(const QPoint& point)
  {QString path = QString("%1/%2/%3.jpg").arg(g_path).arg(point.x()).arg(point.y());QPixmap image;if(image.load(path)){if(g_this){emit g_this->addImage(image, point);   // 由于不能在子线程中访问ui，所以这里通过信号将图片传递到ui线程进行绘制}}
  //    QThread::msleep(50);     // 加载时加上延时可以更加清晰的看到加载过程
  }/*** @brief 加载显示瓦片图元*/
  void MapGraphicsView::loatImage()
  {quit();                  // 加载新瓦片之前判断是否还有线程在运行m_imgTitle.clear();if(m_mapitemGroup){m_mapitemGroup->setVisible(false);        // 隐藏图层m_griditemGroup->setVisible(false);       // 隐藏图层}m_mapitemGroup = m_mapItemGroups.value(getKey());m_griditemGroup = m_gridItemGroups.value(getKey());if(!m_mapitemGroup || !m_griditemGroup) return;if(m_mapitemGroup->boundingRect().isEmpty())   // 如果图元为空则加载图元显示{getTitle();      // 获取新层级的所有瓦片编号g_path = m_path + QString("/%1").arg(getKey());m_future = QtConcurrent::map(m_imgTitle, readImg);}m_mapitemGroup->setVisible(true);              // 显示新瓦片图层m_griditemGroup->setVisible(true);             // 显示新网格图层m_scene->setSceneRect(m_mapitemGroup->boundingRect());   // 根据图元大小自适应调整场景大小
  }/*** @brief 清除重置所有内容*/
  void MapGraphicsView::clearReset()
  {if(m_mapItemGroups.isEmpty()) return;m_keyIndex = 0;m_mapitemGroup = nullptr;m_griditemGroup = nullptr;m_imgTitle.clear();QList<int>keys = m_mapItemGroups.keys();for(auto key : keys){// 清除瓦片图元QGraphicsItemGroup* item = m_mapItemGroups.value(key);m_scene->removeItem(item);    // 从场景中移除图元delete item;m_mapItemGroups.remove(key);   // 从哈希表中移除图元// 清除网格item = m_gridItemGroups.value(key);m_scene->removeItem(item);     // 从场景中移除图元delete item;m_gridItemGroups.remove(key);   // 从哈希表中移除图元}
  }/*** @brief   获取当前层级的key值* @return  返回-1表示不存在*/
  int MapGraphicsView::getKey()
  {if(m_mapItemGroups.isEmpty()) return -1;QList<int>keys = m_mapItemGroups.keys();std::sort(keys.begin(), keys.end());    // 由于keys不是升序的，所以需要进行排序if(m_keyIndex < 0 || m_keyIndex >= keys.count()){return -1;}return keys.at(m_keyIndex);
  }/*** @brief       绘制地图瓦片图元* @param img   显示的图片* @param pos   图片显示的位置*/
  void MapGraphicsView::on_addImage(QPixmap img, QPoint pos)
  {if(!m_mapitemGroup || m_imgTitle.isEmpty()){return;}// 计算瓦片显示位置，默认为256*256的瓦片大小QPoint& begin = m_imgTitle.first();int x = (pos.x() - begin.x()) * 256;int y = (pos.y() - begin.y()) * 256;// 绘制瓦片QGraphicsPixmapItem* itemImg = new QGraphicsPixmapItem(img);itemImg->setPos(x, y);   // 以第一张瓦片为原点m_mapitemGroup->addToGroup(itemImg);// 绘制网格、QGraphicsRectItem* itemRect = new QGraphicsRectItem(x, y, 256, 256);m_griditemGroup->addToGroup(itemRect);itemRect->setPen(QPen(Qt::red));// 绘制编号QString text = QString("%1,%2,%3").arg(pos.x()).arg(pos.y()).arg(getKey());QGraphicsSimpleTextItem* itemText = new QGraphicsSimpleTextItem(text);QFont font;font.setPointSize(14);                           // 设置字体大小为12QFontMetrics metrics(font);qreal w = metrics.horizontalAdvance(text) / 2.0; // 计算字符串宽度qreal h = metrics.height() / 2.0;               // 字符串高度itemText->setPos(x + 128 - w, y + 128 - h);     // 编号居中显示itemText->setFont(font);itemText->setPen(QPen(Qt::red));m_griditemGroup->addToGroup(itemText);m_scene->setSceneRect(m_mapitemGroup->boundingRect());   // 根据图元大小自适应调整场景大小
  }

4、源码地址

• github
• gitee