色谱图QCPColorMap-EW帮帮网

一、QCPColorMap 概述

QCPColorMap 是 QCustomPlot 中用于绘制二维颜色图的类，可以将矩阵数据可视化为颜色图（热力图），支持自定义色标和插值方式。

二、主要属性

属性	类型	描述
`data`	`QCPColorMapData`	存储颜色图数据的对象
`interpolate`	`bool`	是否启用像素插值
`tightBoundary`	`bool`	是否紧密贴合数据边界
`colorScale`	`QCPColorScale*`	关联的色标
`gradient`	`QCPColorGradient`	使用的颜色渐变
`name`	`QString`	颜色图名称
`visible`	`bool`	是否可见
`selectable`	`bool`	是否可选择
`selected`	`bool`	当前是否被选中

色渐变QCPColorGradient，它决定了颜色图的数据对应的是什么颜色，QCPColorGradient预定义了9种颜色渐变，如下图所示：

三、常用方法

1. 数据相关方法

方法	参数	返回值	描述
`setData`	`QCPColorMapData *data`	void	设置数据对象
`data`	-	`QCPColorMapData*`	获取数据对象
`updateColors`	-	void	强制更新颜色
`rescaleDataRange`	`bool recalculateDataBounds`	void	重新缩放数据范围

2. 样式设置方法

方法	参数	返回值	描述
`setInterpolate`	`bool enabled`	void	设置是否插值
`setTightBoundary`	`bool enabled`	void	设置紧密边界
`setColorScale`	`QCPColorScale *colorScale`	void	设置关联色标
`setGradient`	`const QCPColorGradient &gradient`	void	设置颜色渐变
`setSelectedPen`	`const QPen &pen`	void	设置选中边框画笔
`setSelectedBrush`	`const QBrush &brush`	void	设置选中填充画刷

3. 交互相关方法

方法	参数	返回值	描述
`setSelectable`	`QCP::SelectionType selectable`	void	设置可选择类型
`selectTest`	`const QPointF &pos, bool onlySelectable, QVariant *details`	double	测试点是否选中

四、信号

信号	参数	描述
`selectionChanged`	`bool selected`	选中状态改变时触发
`selectableChanged`	`QCP::SelectionType selectable`	可选择状态改变时触发

五、基础使用示例

cpp

// 创建颜色图
QCPColorMap *colorMap = new QCPColorMap(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);

// 设置数据维度 (nx, ny)
int nx = 200;
int ny = 200;
colorMap->data()->setSize(nx, ny);

// 设置数据范围
colorMap->data()->setRange(QCPRange(0, 10), QCPRange(0, 10));

// 填充数据
for (int x=0; x<nx; ++x) {
    for (int y=0; y<ny; ++y) {
        double dx = 10.0*x/(nx-1);
        double dy = 10.0*y/(ny-1);
        double value = sin(dx)*cos(dy);
        colorMap->data()->setCell(x, y, value);
    }
}

// 设置颜色渐变
colorMap->setGradient(QCPColorGradient::gpThermal);

// 添加色标
QCPColorScale *colorScale = new QCPColorScale(customPlot);
customPlot->plotLayout()->addElement(0, 1, colorScale);
colorScale->setType(QCPAxis::atRight);
colorMap->setColorScale(colorScale);

// 设置轴标签
customPlot->xAxis->setLabel("X Axis");
customPlot->yAxis->setLabel("Y Axis");
colorScale->axis()->setLabel("Value");

// 自动调整范围
colorMap->rescaleDataRange();
customPlot->rescaleAxes();

// 刷新显示
customPlot->replot();

六、高级功能示例

1. 自定义颜色渐变

cpp

// 创建自定义渐变
QCPColorGradient customGradient;
customGradient.setColorStopAt(0.0, Qt::blue);
customGradient.setColorStopAt(0.5, Qt::green);
customGradient.setColorStopAt(1.0, Qt::red);
colorMap->setGradient(customGradient);

// 设置渐变类型 (线性/对数)
colorMap->setGradient(QCPColorGradient::gpThermal);
colorMap->gradient().setNanColor(Qt::gray); // 设置NaN值的颜色

2. 实时更新数据

cpp

// 创建定时器更新数据
QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, [=](){
    static double phase = 0;
    phase += 0.1;
    
    // 更新数据
    for (int x=0; x<nx; ++x) {
        for (int y=0; y<ny; ++y) {
            double dx = 10.0*x/(nx-1);
            double dy = 10.0*y/(ny-1);
            double value = sin(dx + phase)*cos(dy + phase);
            colorMap->data()->setCell(x, y, value);
        }
    }
    
    colorMap->rescaleDataRange();
    customPlot->replot();
});
timer->start(100); // 每100ms更新一次

3. 添加数据选择交互

cpp

// 启用选择
colorMap->setSelectable(QCP::stSingleData);

// 连接选择信号
connect(customPlot, &QCustomPlot::plottableClick, [=](QCPAbstractPlottable *plottable, int dataIndex){
    if (plottable == colorMap) {
        int x, y;
        colorMap->data()->indexToCell(dataIndex, x, y);
        double key = colorMap->data()->keyRange().lower + x*colorMap->data()->keyRange().size()/colorMap->data()->keySize();
        double value = colorMap->data()->valueRange().lower + y*colorMap->data()->valueRange().size()/colorMap->data()->valueSize();
        double z = colorMap->data()->cell(x, y);
        
        qDebug() << "点击位置: (" << key << "," << value << ") 值: " << z;
    }
});

七、性能优化技巧

数据分块处理：

cpp

// 对于大数据集，分块处理
const int blockSize = 100;
for (int x=0; x<nx; x+=blockSize) {
    for (int y=0; y<ny; y+=blockSize) {
        // 处理当前块...
    }
}

关闭抗锯齿：

cpp

colorMap->setAntialiased(false); // 提高渲染性能

使用OpenGL加速：

cpp

customPlot->setOpenGl(true); // 启用OpenGL加速

限制重绘区域：

cpp

// 只重绘颜色图所在区域
colorMap->layer()->replot();

八、QCPColorMapData 关键方法

方法	参数	描述
`setSize`	`int keySize, int valueSize`	设置数据矩阵大小
`setRange`	`QCPRange keyRange, QCPRange valueRange`	设置数据范围
`setKeyRange`	`QCPRange keyRange`	设置键轴范围
`setValueRange`	`QCPRange valueRange`	设置值轴范围
`setCell`	`int keyIndex, int valueIndex, double z`	设置单个单元格值
`setData`	`double key, double value, double z`	通过坐标设置值
`cellToCoord`	`int keyIndex, int valueIndex, double key, double value`	索引转坐标
`coordToCell`	`double key, double value, int keyIndex, int valueIndex`	坐标转索引

QCPColorMap 是科学数据可视化的强大工具，特别适合显示二维矩阵数据，如温度分布、地形高度、概率密度等。通过合理配置，可以创建出高度定制化的热力图可视化效果。

色谱图QCPColorMap