（二）QCustomPlot生成热力图/矩阵颜色图

系列文章目录

提示：这里是该系列文章的所有文章的目录
第一章： （一）QCustomPlot常见属性设置、多曲线绘制、动态曲线绘制、生成游标、矩形放大等功能实现
第二章： （二）QCustomPlot生成热力图/矩阵颜色图
第三章： （三）Qt+QCustomPlot生成上下方向/不同颜色的条形图(柱形图)
第四章 ：（四）QCustomPlot柱形图动态显示实例开发

文章目录

  • 系列文章目录
  • 前言
  • 一、模拟数据生成静态热力图
  • 二、改变Z值生成动态效果
  • 三、基于前文增加的代码总结/下载链接
  • 总结

前言

本文主要讲述了使用QCustomPlot图形库实现热力图的方法，这里的热力图也叫颜色图，本文实现了一个10x10矩阵的热力图，具体实现方式查看代码。文中实例是在上一篇文章实例基础上进行修改的，所以文中放置主要代码，需要完整代码可通过文末百度网盘链接进行下载。

项目效果
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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、模拟数据生成静态热力图

1.创建QCPColorMap热力图及QCPColorScale色条

void MainWindow::setupHeatMap(QCustomPlot *customPlot)
{//x轴设置QSharedPointer<QCPAxisTickerFixed> intTicker_X(new QCPAxisTickerFixed);intTicker_X->setTickStep(1);                                      //设置刻度之间的步长为1intTicker_X->setScaleStrategy(QCPAxisTickerFixed::ssMultiples);   //设置缩放策略customPlot->xAxis->setTicker(intTicker_X);                        //应用自定义整形ticker,防止使用放大功能时出现相同的x刻度值customPlot->xAxis->ticker()->setTickCount(11);                    //刻度数量customPlot->xAxis->setNumberFormat("f");                          //x轴刻度值格式customPlot->xAxis->setNumberPrecision(0);                         //刻度值精度//customPlot->xAxis->setLabel("X轴");                             //设置标签customPlot->xAxis->setLabelFont(QFont(font().family(),8));        //设置标签字体大小customPlot->xAxis->setRange(0,10,Qt::AlignLeft);                  //设置x轴范围customPlot->xAxis->setSubTicks(false);                            //设置子刻度隐藏//customPlot->xAxis->setSubTickLength(2,0);                       //子刻度长度customPlot->xAxis->setTickLength(5,0);                            //主刻度长度customPlot->xAxis->grid()->setPen(QPen(Qt::black));               //设置主刻度线网格线显示,设置为Qt::NoPen就不会显示customPlot->xAxis->grid()->setSubGridVisible(false);              //设置子刻度网格线是否可见//y轴设置QSharedPointer<QCPAxisTickerFixed> intTicker_Y(new QCPAxisTickerFixed);intTicker_Y->setTickStep(1);intTicker_Y->setScaleStrategy(QCPAxisTickerFixed::ssMultiples);customPlot->yAxis->setTicker(intTicker_Y);customPlot->yAxis->ticker()->setTickCount(11);customPlot->yAxis->setNumberFormat("f");customPlot->yAxis->setNumberPrecision(0);//customPlot->yAxis->setLabel("Y轴");customPlot->yAxis->setLabelFont(QFont(font().family(),8));customPlot->yAxis->setRange(0,10,Qt::AlignLeft);customPlot->yAxis->setSubTicks(false);//customPlot->yAxis->setSubTickLength(2,0);customPlot->yAxis->setTickLength(5,0);customPlot->yAxis->grid()->setPen(QPen(Qt::black));customPlot->yAxis->grid()->setSubGridVisible(false);//模拟数据:{行,列,值}QVector<QVector<double>> data ={{0,0,5},{0,1,1},{0,2,9},{0,3,0},{0,4,2},{0,5,0},{0,6,0},{0,7,0},{0,8,0},{0,9,9},{1,0,7},{1,1,0},{1,2,0},{1,3,2},{1,4,0},{1,5,0},{1,6,1},{1,7,1},{1,8,3},{1,9,0},{2,0,1},{2,1,1},{2,2,0},{2,3,0},{2,4,3},{2,5,0},{2,6,0},{2,7,0},{2,8,0},{2,9,7},{3,0,7},{3,1,3},{3,2,9},{3,3,7},{3,4,0},{3,5,0},{3,6,6},{3,7,5},{3,8,1},{3,9,0},{4,0,0},{4,1,3},{4,2,0},{4,3,0},{4,4,2},{4,5,1},{4,6,0},{4,7,0},{4,8,0},{4,9,2},{5,0,2},{5,1,1},{5,2,7},{5,3,3},{5,4,0},{5,5,0},{5,6,9},{5,7,7},{5,8,2},{5,9,0},{6,0,1},{6,1,0},{6,2,0},{6,3,0},{6,4,3},{6,5,0},{6,6,0},{6,7,0},{6,8,0},{6,9,6},{7,0,1},{7,1,0},{7,2,3},{7,3,8},{7,4,0},{7,5,0},{7,6,7},{7,7,8},{7,8,0},{7,9,0},{8,0,1},{8,1,0},{8,2,6},{8,3,0},{8,4,5},{8,5,0},{8,6,0},{8,7,0},{8,8,1},{8,9,2},{9,0,1},{9,1,0},{9,2,3},{9,3,0},{9,4,0},{9,5,0},{9,6,0},{9,7,8},{9,8,0},{9,9,9},};QCPColorMap *heatmap = new QCPColorMap(customPlot->xAxis,customPlot->yAxis);   //构造一个颜色图heatmap->data()->setSize(10,10);   //设置颜色图数据维度,代表你的数据矩阵(10x10),这里可以理解为有多少个小方块heatmap->data()->setRange(QCPRange(0.5,9.5), QCPRange(0.5,9.5));   //颜色图在x、y轴上的范围,这里可以查看下setRange函数定义for(int x=0;x<10;x++){for(int y=0;y<10;y++){int z = data.at(10 * y + x).at(2);if(z){heatmap->data()->setCell(x, y, z);    //如果z不为0,则设置颜色值的位置}else{heatmap->data()->setAlpha(x, y, 0);   //z为0,设置为透明,根据需求来设置}}}QCPColorScale *colorScale = new QCPColorScale(customPlot);   //构造一个色条colorScale->setType(QCPAxis::atBottom);                      //水平显示customPlot->plotLayout()->addElement(1, 0, colorScale);      //在颜色图下面显示heatmap->setColorScale(colorScale);                          //设置色条QCPColorGradient gradient;                                   //色条使用的颜色渐变gradient.setColorStopAt(0.0, QColor("#54ff9f"));             //设置渐变在指定位置的颜色(从0到1),最小为0.0gradient.setColorStopAt(0.5, QColor("#f6efa6"));             //设置色条分段的颜色gradient.setColorStopAt(1.0, QColor("#cd2626"));             //设置色条结束时的颜色,最大为1.0heatmap->setGradient(gradient);                              //设置颜色渐变//heatmap->rescaleDataRange();                               //自动计算数据范围，数据范围决定了哪些数据值映射到QCPColorGradient的颜色渐变当中heatmap->setDataRange(QCPRange(0, 10));                      //设置数据范围heatmap->setInterpolate(false);                              //禁用插值,界面显示小方块//保持色条与轴矩形边距一致QCPMarginGroup *marginGroup = new QCPMarginGroup(customPlot);customPlot->axisRect()->setMarginGroup(QCP::msLeft | QCP::msRight, marginGroup);colorScale->setMarginGroup(QCP::msLeft | QCP::msRight, marginGroup);//刷新界面customPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}

二、改变Z值生成动态效果

1.定时器内随机改变Z值

//热力图刷新定时器
void MainWindow::slot_mapTimeOut()
{auto *colorMap = static_cast<QCPColorMap *>(cusHeatMap->plottable(0));int keySize = colorMap->data()->keySize();int valueSize = colorMap->data()->valueSize();for(int x=0;x<keySize;x++){for (int y=0;y<valueSize;y++){//if(colorMap->data()->alpha(x,y))   //判断当前是否透明//{//如果之前有设置透明,依然会透明colorMap->data()->setCell(x,y, QRandomGenerator::global()->bounded(0,10));   //0-10直接随机值,可查看bounded定义//}}}cusHeatMap->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);   //括号内参数作用是避免重复绘制
}

三、基于前文增加的代码总结/下载链接

1.mainwindow.h

class MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:...void InitHeatMap();void setupHeatMap(QCustomPlot *customplot);private slots:...void slot_mapTimeOut();void on_action_heatMap_triggered();void on_action_heatMap_2_triggered();private:...//热力图QCustomPlot *cusHeatMap;QTimer *mapTimer;}

2.mainwindow.cpp

//构造函数中添加InitHeatMap();
void MainWindow::InitHeatMap()
{cusHeatMap = new QCustomPlot();cusHeatMap = ui->widget_color;//热力图刷新定时器mapTimer = new QTimer();connect(mapTimer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(slot_mapTimeOut()));
}void MainWindow::setupHeatMap(QCustomPlot *customPlot)
{//该函数内容见前文...
}void MainWindow::slot_mapTimeOut()
{//该函数内容见前文...
}void MainWindow::on_action_heatMap_triggered()
{setupHeatMap(cusHeatMap);
}void MainWindow::on_action_heatMap_2_triggered()
{mapTimer->start(1000);   //开启定时器实现动态热力图效果
}

3.mainwindow.ui
请添加图片描述

4.完整代码百度网盘链接
https://pan.baidu.com/s/1aIvEe6pMI15M9K2H0FWRJQ
提取码：xxcj

总结

本文示例使用QCustomPlot绘制热力图的时候，可以发现所用的数据格式为{x,y,z}，其中了x、y两个位置可以看作矩阵的x行y列，还有一个z数值，z数值对应着色条中渐变的颜色取值，需要注意的是渐变在指定位置的颜色是有范围的(0-1)，可以使用heatmap->data()->setAlpha(x,y,z)将指定位置数据设为透明。

本系列文章下一篇：（三）Qt+QCustomPlot生成上下方向/不同颜色的条形图(柱形图)

hello：
共同学习，共同进步，如果还有相关问题，可在评论区留言进行讨论。

参考博客：QCustomPlot之热力图（十四）

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