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QPainter类的CompositionMode各值含义

發布時間：2023/12/15 编程问答 53 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 QPainter类的CompositionMode各值含义小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

QPainter類的QPainter::CompositionMode枚舉用于說明源圖像和目標圖像怎樣合成顯示，一般用于圖像的混合，其實在OPenGL中也有混合的技術，和QPainter類的QPainter::CompositionMode大同小異，思想類似。
Qt官方手冊Assistant對QPainter::CompositionMode枚舉的解釋，沒有真正在項目中實戰用過QPainter::CompositionMode的童鞋來說，理解起來很費勁，網上的資料也是你抄我，我抄你的，真正弄懂、有價值的很少。今天我以示例和OPenGL中有關的闡述來講解這幾個枚舉。
目標圖像
目標圖像是劃定的繪制設備像素所在區域（如：窗體、圖片或窗體圖片的一部分區域）或上次繪制的圖像。前者是初次繪制時，如：初次想在窗體區域上繪制，此時窗體區域什么都沒有，則目標圖像是指窗體、圖片中程序劃定的要繪制區域所在像素。后者指在窗體或圖像上已經繪制過圖像。
源圖像
源圖像是指最新、最近繪制的圖像。如：起始繪制了a圖像到窗體上（此時窗體所在像素形成的區域是目標圖像，a圖像是源圖像），當a繪制完后，又在a的上面繪制了b圖像，則b成為源圖像，a成為目標圖像。
總結：把將要畫上去的圖像稱為“源圖像”，把原來的圖像稱為“目標圖像”。

QPainter::CompositionMode_SourceOver
該模式是默認模式，使用該模式時，源圖像如果和目標圖像有重疊，繪制時，則重疊部分是源圖像在目標圖像上面（源遮擋住目標），重疊部分源的RGBA值和重疊部分目標的RGBA值進行混合，沒有重疊部分各自保留即都繪制出來。假定源和目標的混合因子為：
S_r、S_g、S_b、S_a
D_r、D_g、D_b、D_a
其中S_r表示源的R分量的混合因子，D_r表示目標的R分量的混合因子，S_a表示源的alpha混合因子，D_a表示目標的alpha混合因子,其它依次類似，相應地表示四元組RGBA的縮放因子。
一般地，源圖像和目標圖像重疊部分按照下述公式進行顏色的混合：
( R_s* S_r + R_d*D_r , G_s*S_g + G_d*D_g, B_s*S_b + B_d*D_b, A_s*S_a + A_d*D_a ) ----公式1
其中RGBA的下標s和d分別表示源的RGBA值和目標的RGBA值。將上述結果相乘相加后進行截取，以保證值在[0, 255]閉區間。如下代碼：

#include <QtWidgets/QWidget> #include "ui_compositionModeDemo.h" #include<QPainter> #include <QImage> class compositionModeDemo : public QWidget {Q_OBJECTpublic:compositionModeDemo(QWidget *parent = Q_NULLPTR);private :void paintEvent(QPaintEvent *event)override; private slots:void srcAlphaValueChanged(int newAlphaValue);void destAlphaValueChanged(int newAlphaValue); private:Ui::compositionModeDemoClass ui;QImage* firstImage = nullptr;QImage* secondImage = nullptr;int m_srcAlpha{255};int m_destAlpha{ 255 }; }; #include "compositionModeDemo.h"compositionModeDemo::compositionModeDemo(QWidget *parent): QWidget(parent) {ui.setupUi(this);connect(ui.srcAlphaSlider, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(srcAlphaValueChanged(int)));connect(ui.destAlphaSlider, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(destAlphaValueChanged(int)));firstImage = new QImage(500, 500, QImage::Format_ARGB32_Premultiplied);secondImage = new QImage(500, 500, QImage::Format_ARGB32_Premultiplied);}void compositionModeDemo::destAlphaValueChanged(int newAlphaValue) {m_destAlpha = newAlphaValue;update(); }void compositionModeDemo::srcAlphaValueChanged(int newAlphaValue) {m_srcAlpha = newAlphaValue;update(); }void compositionModeDemo::paintEvent(QPaintEvent *event) {//繪制第一張圖片QPainter painterFirst(firstImage);firstImage->fill(Qt::transparent);//設置透明painterFirst.setBrush(QColor(255, 0, 0, m_destAlpha));painterFirst.drawRect(50, 50, 100, 100);//繪制第二張圖片QPainter painterSecond(secondImage);secondImage->fill(Qt::transparent);painterSecond.setBrush(QColor(0, 0, 255, m_srcAlpha));painterSecond.drawRect(100, 100, 100, 100);//設置圖片的重疊模式painterFirst.setCompositionMode(QPainter::CompositionMode_SourceOver);//重疊圖片painterFirst.drawImage(0, 0, *secondImage);//展示圖片QPainter painter2(this);painter2.drawImage(0, 0, *firstImage);}

第一次繪制的紅色矩形為目標，第二次繪制的藍色矩形為源，采用的模式為QPainter::CompositionMode_SourceOver，則效果如下：

通過調節源alpha的滑塊，改變其值，如下為源alpha為111時的效果：

如下為源apha為0即源完全透明的效果，即能透過源看到后面的目標：

當源的alpha為0時，公式1源和目標合成后的圖像的alpha只有目標 A_d*D_a 值了。然后保持源的alpha滑塊在最大值255處不變，調節目標的alpha到中間，如下為目標的alpha為92的情況：

如下為目標的alpha為0的情況：

將上述cpp中第39行代碼改為如下：

painterSecond.drawRect(200, 200, 100, 100);

以便目標和源不重疊，則輸出如下，即源和目標都顯示：

調節源和目標各自的alpha，都只對自己的透明度有影響。

可以看到：

源圖像如果和目標圖像有重疊，繪制時，則重疊部分是源圖像在目標圖像上面（源遮擋住目標），當源的alpha為255時，目標被源完全遮擋。
重疊部分RGBA值按公式1進行進行混合，混合之后得出的RGBA值為重疊部分的RGBA值。
沒有重疊部分各自保留即都繪制出來。
2. QPainter::CompositionMode_DestinationOver
將上述cpp代碼中的第42行改為QPainter::CompositionMode_DestinationOver，則：
源圖像如果和目標圖像有重疊，繪制時，則重疊部分是目標圖像在源圖像上面（目標遮擋住源），當目標的alpha為255時，源被目標完全遮擋。。
重疊部分的源和重疊部分的目標按公式1進行進行混合，混合之后得出的RGBA值為重疊部分的RGBA值。
沒有重疊部分各自保留即都繪制出來。
注意：和QPainter::CompositionMode_SourceOver的區別，唯一的區別是當源和目標有重疊時，目標蓋住源，該模式是QPainter::CompositionMode_SourceOver的的逆操作。如下為源和目標的alpha都為255時的效果：

如下為源alpha為255，目標alpha為168效果：

如下為源alpha為255，目標alpha為0效果，即目標完全透明，能透過目標看到后面的源：

將上述cpp中第39行代碼改為如下：

painterSecond.drawRect(200, 200, 100, 100);

以便目標和源不重疊，則輸出如下，即源和目標都顯示：

調節源和目標各自的alpha，都只對自己的透明度有影響。

3.
QPainter::CompositionMode_Source
將上面cpp代碼的第42行改為QPainter::CompositionMode_Source，則：

無論什么情況，都只顯示源，不顯示目標，目標就像不存在、沒繪制一樣。如下為源和目標的alpha都為255的效果：

如下為源的alpha為0，目標alpha為255的效果：
可以看到，即使源完全透明，依然看不到目標。

4.QPainter::CompositionMode_Destination
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_Destination，則：

無論什么情況，都只顯示目標，不顯示源，源就像不存在、沒繪制一樣，該模式是QPainter::CompositionMode_Source逆操作。如下為源和目標的alpha都為255的效果：

如下為目標的alpha為0，源alpha為255的效果：

可以看到，即使目標完全透明，依然看不到源。

5.QPainter::CompositionMode_SourceIn
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_SourceIn，則：

如果目標和源有重疊，則只顯示重疊部分中的源區域，不顯示重疊部分的目標區域。目標和源不重疊部分都剔除、都不顯示，
如果目標和源不重疊，則什么都不顯示，不繪制，就像源和目標不存在一樣。
目標和源重疊部分圖像的alpha受到目標alpha的影響而削減（具體計算公式暫不清楚，知道的可以留言給我）。

如下為源和目標的alpha值都為255的結果：

如下為源的alpha值為255，目標alpha值為0的結果：

如下為源的alpha值為0，目標alpha值為255的結果：

如下為源的alpha值為0，目標alpha值為0的結果：

如下為源的alpha值為128，目標alpha值為133的結果：

將上述cpp中第39行代碼改為如下：

painterSecond.drawRect(200, 200, 100, 100);

以便目標和源不重疊，則輸出如下，即什么都不顯示：

6.QPainter::CompositionMode_DestinationIn
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_DestinationIn，則：

只顯示目標和源重疊部分中的目標部分，不顯示重疊部分的源部分。目標和源不重疊部分都剔除、都不顯示，
如果目標和源不重疊，則什么都不顯示，不繪制，就像源和目標不存在一樣。
目標和源重疊部分圖像的alpha受到源的alpha的影響而削減（具體計算公式暫不清楚，知道的可以留言給我）。
該模式是QPainter::CompositionMode_SourceIn的逆操作。
如下為源和目標的alpha值都為255的結果：

如下為源的alpha值為255，目標alpha值為0的結果：

如下為源的alpha值為0，目標alpha值為255的結果：

如下為源的alpha值為0，目標alpha值為0的結果：

如下為源的alpha值為128，目標alpha值為116的結果：

將上述cpp中第39行代碼改為如下：

painterSecond.drawRect(200, 200, 100, 100);

以便目標和源不重疊，則輸出如下，即什么都不顯示：

7.QPainter::CompositionMode_SourceOut
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_SourceOut，則：

如果源和目標有重疊，則輸出全部的源，但源和目標重疊部分默認完全透明，屬于目標但不屬于目標和源重疊的部分不輸出。此時目標alpha對重疊部分的alpha有影響即目標透明度影響重疊區域透明度；當目標alpha值為255即完全不透明時，源alpha對重疊區域alpha無影響，即此時源的透明度不影響重疊區域的透明度；當目標alpha值不為255即部分透明時，源alpha對重疊區域的alpha有影響，即此時源的透明度影響重疊區域透明度。
如果源和目標沒有重疊，則輸出全部源，不輸出目標。此時目標透明度對源沒有影響，這種情況下和QPainter::CompositionMode_Source相同。
如下為源和目標有重疊，且源alpha值為255，目標alpha值為255的結果，可以看到重疊區域完全透明，

保持源alpha為255不變，分別調小目標的alpha為154、0，可以看到重疊區域受到目標透明度的影響：

保持目標alpha為255不變，分別調小源的alpha為103、38，可以看到重疊區域不受源透明度影響，此時源透明度只影響屬于源自身但不屬于重疊部分的源區域：

將目標alpha為135，源的alpha調為91、209，結果分別如下：

將上述cpp中第39行代碼改為如下：

painterSecond.drawRect(200, 200, 100, 100);

即讓源和目標不重疊，結果如下：

此時調節目標的alpha對源的透明度沒任何影響。
8.QPainter::CompositionMode_DestinationOut
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_DestinationOut，則：

如果源和目標有重疊，則輸出全部目標，但源和目標重疊部分默認完全透明，屬于源但不屬于源和目標重疊的部分不輸出。此時源alpha對重疊部分的alpha有影響即源透明度影響重疊區域透明度；當源alpha值為255即完全不透明時，目標alpha對重疊區域alpha無影響，即此時目標的透明度不影響重疊區域的透明度；當源alpha值不為255即部分透明時，目標alpha對重疊區域的alpha有影響，即此時目標透明度影響重疊區域透明度。
如果源和目標沒有重疊，則輸出全部目標，不輸出源。此時源透明度對目標沒有影響，這種情況下和QPainter::CompositionMode_Destination相同。該模式是CompositionMode_SourceOut.模式的逆操作。
結果就是把CompositionMode_SourceOut.藍色截圖換成紅色就行。

9.QPainter::CompositionMode_SourceAtop
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_SourceAtop，則：

輸出全部目標。
如果源和目標有重疊，則只輸出源重疊部分，且源重疊部分在目標的上面即遮擋住目標。源和目標不重疊的部分不輸出。
如果源和目標沒有重疊，則只輸出全部的目標，不輸出源。
如下為目標的alpha為255，源alpha為255時的效果：：

重疊部分中，源在目標上面（遮擋住目標），重疊部分像素值由源和目標混合得出，源的alpha受到目標像素的alpha而削減。
如下為目標的alpha為0，源alpha為255時的效果：

如下為目標的alpha為255，源alpha為0時的效果：

如下為目標的alpha為128，源alpha為128時的效果：

將上述cpp代碼中的39行改為如下，即源和目標不重疊
painterSecond.drawRect(200,200, 100, 100);
則效果如下：

可以看到只輸出目標，沒有輸出源。

10.QPainter::CompositionMode_DestinationAtop
將上面cpp代碼第42行換為：QPainter::CompositionMode_DestinationAtop，則：

輸出全部源。
如果目標和源有重疊，則只輸出目標重疊部分，且目標重疊部分在源上面即遮擋住源。目標和源不重疊的部分不輸出。
如果目標和源沒有重疊，則只輸出全部的源，不輸出目標。
該模式是QPainter::CompositionMode_SourceAtop的逆操作。

截圖略。
11 QPainter::CompositionMode_Xor
源(其alpha值與目標alpha值的倒數成反比)與目標合并，該目標的alpha值與源alpha的倒數成反比。
截圖略
12.QPainter::CompositionMode_Clear
源和目標無論在什么情況下都不顯示，就像源、目標不存在一樣。

總結：

Qt總共有35種組合模式，但是很多不常用，所以本文就沒再描述說明，當用戶需要研究時，可以將上面cpp代碼42行換成你要的模式，進行研究。
上面很多有關alpha減小、混合的內容，應該都有相應的公式的，但qt官方沒有給出，這屬于圖形圖像學的內容，OPengl中有一些，但和Qt的還是有些不同，如果讀者知道這些混合方面的，alpha方面的公式，可以和我留言。

參考資料：
【1】：《 OpenGL編程指南（原書第7版）》 6.1節混合。
【2】：QT多張圖片的重疊顯示

總結

以上是生活随笔為你收集整理的QPainter类的CompositionMode各值含义的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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