将基于像素的图形绘制到 QWidget

Question

我有一个应用程序需要以指定的帧速率逐像素绘制（模拟旧机器）。需要注意的是，主机引擎在后台线程中运行，以确保 UI 在模拟过程中保持响应和可用。

目前，我正在尝试使用这样的东西：

class QVideo : public QWidget {
public:
    QVideo(QWidget *parent, Qt::WindowFlags f) : QWidget(parent, f), screen_image_(256, 240, QImage::Format_RGB32) {

    }

    void draw_frame(void *data) {
        // render data into screen_image_
    }

    void start_frame() {
        // do any pre-rendering prep work that needs to be done before
        // each frame
    }

    void end_frame() {
        update(); // force a paint event
    }

    void paintEvent(QPaintEvent *) {
        QPainter p(this);
        p.drawImage(rect(), screen_image_, screen_image_.rect());
    }

    QImage screen_image_;
};

这大多是有效的，而且令人惊讶的是不是很慢。然而，有一个问题。更新函数安排一个paintEvent，它可能不会立即发生。事实上，根据 Qt 文档，一堆 paintEvent 可能会被“组合”。

我看到的负面影响是，经过几分钟的模拟后，屏幕停止更新（尽管模拟仍在运行，但图像似乎冻结），直到我执行一些强制屏幕更新的操作，例如将窗口切换为最大化和最大化。

我尝试过使用 QTimer 和其他类似的机制来实现 GUI 线程中的渲染效果，以便我可以强制立即更新，但这导致了不可接受的性能问题。

有没有更好的方法以固定的间隔不断地将像素绘制到小部件上。首选纯 Qt 解决方案。

编辑：自从有些人 选择有一个态度而不是阅读整个问题，我会澄清这个问题。我无法使用 QWidget::repaint ，因为它有一个限制，必须从与事件循环相同的线程调用它。否则，不会发生更新，而是收到如下 qDebug 消息：

QPixmap: It is not safe to use pixmaps outside the GUI thread
QPixmap: It is not safe to use pixmaps outside the GUI thread
QWidget::repaint: Recursive repaint detected
QPainter::begin: A paint device can only be painted by one painter at a time.
QWidget::repaint: It is dangerous to leave painters active on a widget outside of the PaintEvent
QWidget::repaint: It is dangerous to leave painters active on a widget outside of the PaintEvent

编辑： 为了演示问题，我创建了这个简单的示例代码：

QVideo.h

#include <QWidget>
#include <QPainter>

class QVideo : public QWidget {
    Q_OBJECT;
public:
    QVideo(QWidget *parent = 0, Qt::WindowFlags f = 0) : QWidget(parent, f), screen_image_(256, 240, QImage::Format_RGB32) {

    }

    void draw_frame(void *data) {
        // render data into screen_image_
        // I am using fill here, but in the real thing I am rendering
        // on a pixel by pixel basis
        screen_image_.fill(rand());
    }

    void start_frame() {
        // do any pre-rendering prep work that needs to be done before
        // each frame
    }

    void end_frame() {
        //update(); // force a paint event
        repaint();
    }

    void paintEvent(QPaintEvent *) {
        QPainter p(this);
        p.drawImage(rect(), screen_image_, screen_image_.rect());
    }

    QImage screen_image_;
};

main.cc：

#include <QApplication>
#include <QThread>
#include <cstdio>
#include "QVideo.h"


struct Thread : public QThread {

    Thread(QVideo *v) : v_(v) {
    }

    void run() {
        while(1) {
            v_->start_frame();
            v_->draw_frame(0); // contents doesn't matter for this example
            v_->end_frame();
            QThread::sleep(1);
        }
    }

    QVideo *v_;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    QVideo w;
    w.show();

    Thread t(&w);
    t.start();

    return app.exec();
}

我绝对愿意探索选项不使用临时 QImage 进行渲染。它是 Qt 中唯一一个似乎具有直接像素写入接口的类。

Answer 1

尝试从线程向事件循环小部件中调用 repaint() 的插槽发出信号，然后该信号将立即执行。我在我的绘图程序中做了类似的事情，它在一个线程中执行主要计算，然后告诉小部件何时需要重新绘制（）数据。

Answer 2

在类似的情况下，我所做的仍然是使用 QTimer，但执行多个模拟步骤，而不是仅执行一个。您甚至可以让程序自动调整模拟步骤的数量，以便能够获得您喜欢的屏幕更新每秒帧数。