Qt Quick实现的涂鸦程序

之前一直以为 Qt Quick 里 Canvas 才可以自绘,后来发觉不是,原来还有好几种方式都可以绘图!可以使用原始的 OpenGL(Qt Quick 使用 OpenGL 渲染),可以构造QSGNode 来绘图,还可以使用 QPainter !哇, QPainter 我很熟悉啊。于是,我用 QPainter 结合 QML 实现了一个简单的涂鸦程序: PaintedItem 。它有下列功能:

  • 设置线条宽度
  • 设置线条颜色
  • 设置背景颜色
  • 清除涂鸦
  • 无限级undo

程序很简陋,效果如下:

图1 PaintedItem效果图

程序虽然简单,但也还是有一些新内容之前没有提到:

  • QQuickPaintedItem
  • C++实现QML可视图元(Item)
  • 自定义图元如何处理鼠标事件

下面咱们一个一个来说一下。

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QQuickPaintedItem

Qt Quick 的核心是 Scene Graph ,可以在 Qt 帮助的索引模式下以 “Scene Graph” 为关键字来检索学习。 Scene Graph 的设计思想和 QGraphicsView/QGraphicsScene 框架类似,一个场景,很多图元往场景里放。不同之处是 Item 的绘制, QGraphicsView 框架里是通过 View 的绘图事件来驱动 Item 的绘制,QGraphicsItem 有一个 paint() 虚函数,只要你从 QGraphicsItem 继承来的 Item 实现这个 paint() 函数,就可以往 QPaintDevice 上绘制了,逻辑直接;而 Qt Quick 的绘制,其实另有一个渲染线程, Scene 里的 Item 没有 paint() 这种直观的绘图函数,只有一个 updatePaintNode() 方法让你来构造你的 Item 的几何表示,当程序轮转到渲染循环时,渲染循环把所有 Item 的 QSGNode 树取出来绘制。

updatePaintNode() 这种绘制的方式很不直观,它来自 OpenGL 或者 Direct 3D 的绘图模式:你构造图元的几何表示,别人会在某一个时刻根据你提供的材料帮你绘制,就像你扔一袋垃圾到门口,过一阵子有人会来帮你收走这种感觉。用惯 Qt Widgets 和 QPainter 的开发者可能会不适应这种方式,所以 Qt Quick 提供了一种兼容老习惯的方式:引入 QQuickPaintedItem ,使用 QPainter 绘制。

一般地,你可以这样理解: QQuickPaintedItem 使用 Qt Widgets 里惯常的 2D 绘图方式,将你想要的线条、图片、文字等绘制到一个内存中的 QImage 上,然后把这个 QImage 作为一个 QSGNode 放在那里等着 Qt Quick 的渲染线程来取走它,把它绘制到实际的场景中。按照这种理解, QQuickPaintedItem 会多个绘图步骤,有性能上的损失!不过为了开发方便,有时候这一点点性能损失是可以承受的——只要你的应用仍然可以流畅运行。

QQuickPaintedItem 是一切想使用 QPainter 来绘图的 Qt Quick Item 的基类,它有一个纯虚函数—— paint(QPainter * painter)  ,你自定义的 Item 只要实现 paint() 虚函数就可以了。

QQuickPaintedItem 是 QQuickItem 的派生类, QQuickItem 的 boundingRect() 方法返回一个 Item 的矩形,你可以根据它来绘制你的 Item 。fillColor() 返回 Item 的填充颜色(默认是透明的), Qt Quick 会使用这个颜色在 paint() 方法调用前绘制你的 Item 的背景。 setFillColor()  可以改变填充颜色。

Qt Quick 提供了一个“Scene Graph - Painted Item”示例来演示 QQuickPaintedItem 的用法,你可以参考。

C++实现QML可视图元

Qt Quick 提供的相当一部分图形元素都是在 C++ 中实现后导出到 QML 环境中的,比如 Text 。那我们也可以这么做,只要你从 QQuickItem(对应 QML 中的 Item 元素) 继承来实现你的 C++ 类即可。

我们的示例要使用 QPainter 绘图,所以从 QQuickPaintedItem 继承,重写 paint() 方法。

完成了 C++ 类,导出到 QML 环境中,就可以像使用 QML 内建元素一样来使用我们导出的类。如何导出又如何在 QML 中使用,请参看《Qt Quick 之 QML 与 C++ 混合编程详解》。

自定义图元如何处理鼠标事件

在 QML 中我们一直使用 MouseArea 来处理鼠标事件。 MouseArea 对应 C++ 中的 QQuickMouseArea 类,其实也是 QQuickItem 的派生类。 其实 QQuickItem 定义了一系列处理鼠标事件的虚函数,比如 mousePressEvent 、 mouseMoveEvent 、 mouseMoveEvent 等,它本身就可以处理鼠标事件,只不过 QQuickItem 没有导出这些函数,我们在 QML 中无法使用。而之所以引入 QQuickMouseArea (QML 中的 MouseArea ),是为了方便鼠标事件的处理,你不需要为每个 Item 像 QWidget 那样来重写很多方法,那样真的很烦的, QML 的这种方式虽然多用了一个对象,但是更方便一些。可是我们的 PaintedItem 类,如果绕回到 QML 中使用 MouseArea 来处理鼠标事件,那我们跟踪鼠标轨迹来绘制线条时,就需要不断地将鼠标事件中携带的像素点信息再回传到 C++ 中来,非常麻烦,性能也不好,所以我们直接重写 QQuickItem 的相关虚函数来处理鼠标事件。

我们知道 MouseArea 有一个 acceptedButtons 属性,可以设置 Item 处理哪个鼠标按键,而实际上,“要处理的鼠标按键”这个信息,是保存在 QQuickItem 中的,通过 setAcceptedMouseButtons() 方法来设置。默认情况下, QQuickItem 不处理任何鼠标按键,所以我们要处理鼠标按键,必须在我们的 PaintedItem 中来设置一下,就像 MouseArea 那样。我们的示例中,在 PaintedItem 的构造函数中做了这件事:

[cpp] view plaincopy

  1. PaintedItem::PaintedItem(QQuickItem *parent)
  2. : QQuickPaintedItem(parent)
  3. , m_element(0)
  4. , m_bEnabled(true)
  5. , m_bPressed(false)
  6. , m_bMoved(false)
  7. , m_pen(Qt::black)
  8. {
  9. setAcceptedMouseButtons(Qt::LeftButton);
  10. }

如代码所示,我们只处理鼠标左键。如果你不设置这个,你收不到任何鼠标事件。

PaintedItem 源码分析

因为我们实现的功能简单,源码也不复杂。

自定义 Item

先看 PaintedItem.h :

[cpp] view plaincopy

  1. #ifndef PAINTEDITEM_H
  2. #define PAINTEDITEM_H
  3. #include <QQuickPaintedItem>
  4. #include <QVector>
  5. #include <QPointF>
  6. #include <QLineF>
  7. #include <QPen>
  8. class ElementGroup
  9. {
  10. public:
  11. ElementGroup()
  12. {
  13. }
  14. ElementGroup(const QPen &pen)
  15. : m_pen(pen)
  16. {
  17. }
  18. ElementGroup(const ElementGroup &e)
  19. {
  20. m_lines = e.m_lines;
  21. m_pen = e.m_pen;
  22. }
  23. ElementGroup & operator=(const ElementGroup &e)
  24. {
  25. if(this != &e)
  26. {
  27. m_lines = e.m_lines;
  28. m_pen = e.m_pen;
  29. }
  30. return *this;
  31. }
  32. ~ElementGroup()
  33. {
  34. }
  35. QVector<QLineF> m_lines;
  36. QPen m_pen;
  37. };
  38. class PaintedItem : public QQuickPaintedItem
  39. {
  40. Q_OBJECT
  41. Q_PROPERTY(bool enabled READ isEnabled WRITE setEnabled)
  42. Q_PROPERTY(int penWidth READ penWidth WRITE setPenWidth)
  43. Q_PROPERTY(QColor penColor READ penColor WRITE setPenColor)
  44. public:
  45. PaintedItem(QQuickItem *parent = 0);
  46. ~PaintedItem();
  47. bool isEnabled() const{ return m_bEnabled; }
  48. void setEnabled(bool enabled){ m_bEnabled = enabled; }
  49. int penWidth() const { return m_pen.width(); }
  50. void setPenWidth(int width) { m_pen.setWidth(width); }
  51. QColor penColor() const { return m_pen.color(); }
  52. void setPenColor(QColor color) { m_pen.setColor(color); }
  53. Q_INVOKABLE void clear();
  54. Q_INVOKABLE void undo();
  55. void paint(QPainter *painter);
  56. protected:
  57. void mousePressEvent(QMouseEvent *event);
  58. void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event);
  59. void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event);
  60. void purgePaintElements();
  61. protected:
  62. QPointF m_lastPoint;
  63. QVector<ElementGroup*> m_elements;
  64. ElementGroup * m_element; // the Current ElementGroup
  65. bool m_bEnabled;
  66. bool m_bPressed;
  67. bool m_bMoved;
  68. QPen m_pen; // the Current Pen
  69. };
  70. #endif // PAINTEDITEM_H

说下 ElementGroup 这个类,它保存了鼠标左键按下、移动、直到左键释放这一个动作序列产生的需要绘制的线条,保存在成员变量 m_lines 中,而绘制这些线条所用的画笔则由 m_pen 表示。

在 PaintedItem 中,成员变量 m_elements 表示绘图过程中的所有动作序列。 m_element 则指向当前的动作序列, m_pen 代表用户所配置的画笔。

其它的方法都比较直观,不再赘述。

下面是 PaintedItem.cpp :

[cpp] view plaincopy

  1. #include "PaintedItem.h"
  2. #include <QPainter>
  3. #include <QPen>
  4. #include <QBrush>
  5. #include <QColor>
  6. #include <QDebug>
  7. PaintedItem::PaintedItem(QQuickItem *parent)
  8. : QQuickPaintedItem(parent)
  9. , m_element(0)
  10. , m_bEnabled(true)
  11. , m_bPressed(false)
  12. , m_bMoved(false)
  13. , m_pen(Qt::black)
  14. {
  15. setAcceptedMouseButtons(Qt::LeftButton);
  16. }
  17. PaintedItem::~PaintedItem()
  18. {
  19. purgePaintElements();
  20. }
  21. void PaintedItem::clear()
  22. {
  23. purgePaintElements();
  24. update();
  25. }
  26. void PaintedItem::undo()
  27. {
  28. if(m_elements.size())
  29. {
  30. delete m_elements.takeLast();
  31. update();
  32. }
  33. }
  34. void PaintedItem::paint(QPainter *painter)
  35. {
  36. painter->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
  37. int size = m_elements.size();
  38. ElementGroup *element;
  39. for(int i = 0; i < size; ++i)
  40. {
  41. element = m_elements.at(i);
  42. painter->setPen(element->m_pen);
  43. painter->drawLines(element->m_lines);
  44. }
  45. }
  46. void PaintedItem::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
  47. {
  48. m_bMoved = false;
  49. if(!m_bEnabled || !(event->button() & acceptedMouseButtons()))
  50. {
  51. QQuickPaintedItem::mousePressEvent(event);
  52. }
  53. else
  54. {
  55. //qDebug() << "mouse pressed";
  56. m_bPressed = true;
  57. m_element = new ElementGroup(m_pen);
  58. m_elements.append(m_element);
  59. m_lastPoint = event->localPos();
  60. event->setAccepted(true);
  61. }
  62. }
  63. void PaintedItem::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
  64. {
  65. if(!m_bEnabled || !m_bPressed || !m_element)
  66. {
  67. QQuickPaintedItem::mousePressEvent(event);
  68. }
  69. else
  70. {
  71. //qDebug() << "mouse move";
  72. m_element->m_lines.append(QLineF(m_lastPoint, event->localPos()));
  73. m_lastPoint = event->localPos();
  74. update();
  75. }
  76. }
  77. void PaintedItem::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
  78. {
  79. if(!m_element || !m_bEnabled || !(event->button() & acceptedMouseButtons()))
  80. {
  81. QQuickPaintedItem::mousePressEvent(event);
  82. }
  83. else
  84. {
  85. //qDebug() << "mouse released";
  86. m_bPressed = false;
  87. m_bMoved = false;
  88. m_element->m_lines.append(QLineF(m_lastPoint, event->localPos()));
  89. update();
  90. }
  91. }
  92. void PaintedItem::purgePaintElements()
  93. {
  94. int size = m_elements.size();
  95. if(size > 0)
  96. {
  97. for(int i = 0; i < size; ++i)
  98. {
  99. delete m_elements.at(i);
  100. }
  101. m_elements.clear();
  102. }
  103. m_element = 0;
  104. }

说一下“清除”功能的实现,当你点击图1中的“清除”按钮时,会调用 PaintedItem 的 clear() 方法, clear()
内部调用 purgePaintElements() ,把 m_elements 内保存的所有绘图序列都删除,再调用 update()
方法触发重新绘制。

undo() 方法对应界面上的“撤销”功能,它删除最近的一个绘图序列,然后触发绘制。

现在我们说一下绘图序列的生成逻辑。

在 mousePressEvent() 中生成一个新的绘图序列,在 mouseMoveEvent()
中讲当前点和上一个点组合为一条线,加入当前绘图序列( m_element ),当 mouseReleaseEvent()
被调用时,把鼠标左键抬起时的指针位置的坐标也处理了,这样一个完整的绘图序列就生成了。

导出自定义Item

直接看代码(main.cpp ):

[cpp] view plaincopy

  1. int main(int argc, char *argv[])
  2. {
  3. QGuiApplication app(argc, argv);
  4. qmlRegisterType<PaintedItem>("an.qml.Controls", 1, 0, "APaintedItem");
  5. QQmlApplicationEngine engine;
  6. engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:///main.qml")));
  7. return app.exec();
  8. }

QML文档

有两个 QML 文档, main.qml 负责主界面, ColorPicker.qml 实现了颜色选择按钮。

main.qml

main.qml 文档没什么好说的了,PaintedItem 导出为 APaintedItem ,它的使用与一般的 QML 元素一致。下面是完整的 main.qml :

[javascript] view plaincopy

  1. import QtQuick 2.2
  2. import QtQuick.Window 2.1
  3. import an.qml.Controls 1.0
  4. import QtQuick.Controls 1.2
  5. import QtQuick.Layouts 1.1
  6. import QtQuick.Controls.Styles 1.2
  7. Window {
  8. visible: true;
  9. minimumWidth: 600;
  10. minimumHeight: 480;
  11. Rectangle {
  12. id: options;
  13. anchors.left: parent.left;
  14. anchors.right: parent.right;
  15. anchors.top: parent.top;
  16. implicitHeight: 70;
  17. color: "lightgray";
  18. Component{
  19. id: btnStyle;
  20. ButtonStyle {
  21. background: Rectangle {
  22. implicitWidth: 70;
  23. implicitHeight: 28;
  24. border.width: control.hovered ? 2 : 1;
  25. border.color: "#888";
  26. radius: 4;
  27. gradient: Gradient {
  28. GradientStop { position: 0 ; color: control.pressed ? "#ccc" : "#eee" }
  29. GradientStop { position: 1 ; color: control.pressed ? "#aaa" : "#ccc" }
  30. }
  31. }
  32. label: Text {
  33. text: control.text;
  34. font.pointSize: 12;
  35. color: "blue";
  36. horizontalAlignment: Text.AlignHCenter;
  37. verticalAlignment: Text.AlignVCenter;
  38. }
  39. }
  40. }
  41. ColorPicker {
  42. id: background;
  43. anchors.left: parent.left;
  44. anchors.leftMargin: 4;
  45. anchors.verticalCenter: parent.verticalCenter;
  46. text: "背景";
  47. selectedColor: "white";
  48. onColorPicked: painter.fillColor = clr;
  49. }
  50. ColorPicker {
  51. id: foreground;
  52. anchors.left: background.right;
  53. anchors.top: background.top;
  54. anchors.leftMargin: 4;
  55. text: "前景";
  56. selectedColor: "black";
  57. onColorPicked: painter.penColor = clr;
  58. }
  59. Rectangle {
  60. id: splitter;
  61. border.width: 1;
  62. border.color: "gray";
  63. anchors.left: foreground.right;
  64. anchors.leftMargin: 4;
  65. anchors.top: foreground.top;
  66. width: 3;
  67. height: foreground.height;
  68. }
  69. Slider {
  70. id: thickness;
  71. anchors.left: splitter.right;
  72. anchors.leftMargin: 4;
  73. anchors.bottom: splitter.bottom;
  74. minimumValue: 1;
  75. maximumValue: 100;
  76. stepSize: 1.0;
  77. value: 1;
  78. width: 280;
  79. height: 24;
  80. onValueChanged: if(painter != null)painter.penWidth = value;
  81. }
  82. Text {
  83. id: penThickLabel;
  84. anchors.horizontalCenter: thickness.horizontalCenter;
  85. anchors.bottom: thickness.top;
  86. anchors.bottomMargin: 4;
  87. text: "画笔:%1px".arg(thickness.value);
  88. font.pointSize: 16;
  89. color: "steelblue";
  90. }
  91. Text {
  92. id: minLabel;
  93. anchors.left: thickness.left;
  94. anchors.bottom: thickness.top;
  95. anchors.bottomMargin: 2;
  96. text: thickness.minimumValue;
  97. font.pointSize: 12;
  98. }
  99. Text {
  100. id: maxLabel;
  101. anchors.right: thickness.right;
  102. anchors.bottom: thickness.top;
  103. anchors.bottomMargin: 2;
  104. text: thickness.maximumValue;
  105. font.pointSize: 12;
  106. }
  107. Rectangle {
  108. id: splitter2;
  109. border.width: 1;
  110. border.color: "gray";
  111. anchors.left: thickness.right;
  112. anchors.leftMargin: 4;
  113. anchors.top: foreground.top;
  114. width: 3;
  115. height: foreground.height;
  116. }
  117. Button {
  118. id: clear;
  119. anchors.left: splitter2.right;
  120. anchors.leftMargin: 4;
  121. anchors.verticalCenter: splitter2.verticalCenter;
  122. width: 70;
  123. height: 28;
  124. text: "清除";
  125. style: btnStyle;
  126. onClicked: painter.clear();
  127. }
  128. Button {
  129. id: undo;
  130. anchors.left: clear.right;
  131. anchors.leftMargin: 4;
  132. anchors.top: clear.top;
  133. width: 70;
  134. height: 28;
  135. text: "撤销";
  136. style: btnStyle;
  137. onClicked: painter.undo();
  138. }
  139. Rectangle {
  140. border.width: 1;
  141. border.color: "gray";
  142. width: parent.width;
  143. height: 2;
  144. anchors.bottom: parent.bottom;
  145. }
  146. }
  147. APaintedItem {
  148. id: painter;
  149. anchors.top: options.bottom;
  150. anchors.left: parent.left;
  151. anchors.right: parent.right;
  152. anchors.bottom: parent.bottom;
  153. }
  154. }

不必多说了……

颜色选择按钮的实现

也比较直观,直接上代码了:

[javascript] view plaincopy

  1. import QtQuick 2.2
  2. import QtQuick.Dialogs 1.0
  3. Rectangle {
  4. id: colorPicker;
  5. width: 64;
  6. height: 60;
  7. color: "lightgray";
  8. border.width: 2;
  9. border.color: "darkgray";
  10. property alias text: label.text;
  11. property alias textColor: label.color;
  12. property alias font: label.font;
  13. property alias selectedColor: currentColor.color;
  14. property var colorDialog: null;
  15. signal colorPicked(color clr);
  16. Rectangle {
  17. id: currentColor;
  18. anchors.top: parent.top;
  19. anchors.topMargin: 4;
  20. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter;
  21. width: parent.width - 12;
  22. height: 30;
  23. }
  24. Text {
  25. id: label;
  26. anchors.bottom: parent.bottom;
  27. anchors.bottomMargin: 4;
  28. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter;
  29. font.pointSize: 14;
  30. color: "blue";
  31. }
  32. MouseArea {
  33. anchors.fill: parent
  34. onClicked: if(colorDialog == null){
  35. colorDialog = Qt.createQmlObject("import QtQuick 2.2;import QtQuick.Dialogs 1.0; ColorDialog{}",
  36. colorPicker, "dynamic_color_dialog");
  37. colorDialog.accepted.connect(colorPicker.onColorDialogAccepted);
  38. colorDialog.rejected.connect(colorPicker.onColorDialogRejected);
  39. colorDialog.open();
  40. }
  41. }
  42. function onColorDialogAccepted(){
  43. selectedColor = colorDialog.color;
  44. colorPicked(colorDialog.color);
  45. colorDialog.destroy();
  46. colorDialog = null;
  47. }
  48. function onColorDialogRejected(){
  49. colorPicked(color);
  50. colorDialog.destroy();
  51. colorDialog = null;
  52. }

ColorPicker 内部调用 ColorDialog 来选择颜色。 ColorDialog 是使用 Qt.createQmlObject() 动态创建的,具体用法请参考《Qt Quick 组件与对象动态创建详解》。

用户选择了一个颜色后,按钮上半部分的矩形的填充颜色会变化,同时也会发出 colorPicked() 信号。如果用户取消选择,则使用默认的颜色。

时间: 2024-10-23 20:05:16

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Qt Quick里的粒子系统

就差您这一票了亲:博客之星评选,点击投我一票,谢谢.投过了也可以点哦,每天都可以投投一票. Qt Quick提供了一个粒子系统,提供了四种主要的 QML 类型: ParticleSystem ,粒子系统,它维护一个粒子系统相关的 Emitters . Painters . Affectors ,Emitters . Painters . Affectors 要想一起玩儿,就得指定同一个 ParticleSystem. ParticleSystem Painters , 它负责渲染一个粒子.Par

Qt Quick里的图形效果——颜色(Color)

Qt Quick提供了通过改变一个 Item 的颜色来产生各种各样效果的元素.有下面几种: BrightnessContrast,调整亮度和对比度 ColorOverlay,在源 Item 上覆盖一层颜色 Colorize,设置源 Item 的 HSL 颜色空间 Desaturate,降低颜色的饱和度 GammaAdjust,使用 gamma 曲线来改变源 Item 的照度 HueSaturation,在 HSL 颜色空间改变源 Item 的颜色 LevelAdjust,在 RGBA 颜色空间调

Qt Quick里的AnimatedSprite的用法

之前用 AnimatedImage 时一直对 AnimatedSprite 很奇怪,想试一下怎么用,一下子没试出来,放下了,后来一直没时间. OK ,今天想起来,又搞了一下. AnimatedSprite 说明 AnimatedSprite 元素用来播放精灵动画. 一些常见的属性解释: source 属性是 url 类型的,接受一个包含多帧的图片. frameWidth 和 frameHeight 指定帧大小. frameX 和 frameY 指定第一帧的左上角. frameCount 指定这个

Qt Quick 中的 drag and drop(拖放)

研究了一下 Qt Quick 里的 drag and drop 功能,大概讲一下. 类库 Qt Quick与 drag and drop 相关的,有这么几个类库: DropArea DragEvent Drag DropArea DropArea 其实是个方便类,它不可见,但是定义了一个可以接收拖放的区域.它的 entered 信号在有物体被拖入区域时发射,exited 信号在物体被拖出区域时发射,当物体在区域内被拖着来回移动时会不断发射 positionChanged 信号,当用户释放了物体,

Qt Quick播放Gif动画

Qt Quick提供了一个类 AnimatedImage ,可以播放 Gif 动画,使用简单,这里是一个示例. 这里是用到的 Gif 图片: AnimatedImage AnimatedImage 提供了五个属性: currentFrame,指示当前正在播放的帧序号 frameCount,指示图片的总帧数 paused,表示是否暂停,设置它也可以暂停或继续播放 playing,指示动画是否在播放,默认为 true ,意思是 AnimatedImage 对象创建后立即开始播放 source,类型为

发布Qt Quick桌面应用程序的方法

发布Qt Quick桌面应用程序的方法 Qt是一款优秀的跨平台开发框架,它可以在桌面.移动平台以及嵌入式平台上运行.目前Qt 5介绍程序发布的文章帖子比较少.大家又非常想要知道如何发布Qt应用程序,于是我花了一点儿时间介绍一下如何发布Qt桌面应用程序. 上海萌梦信息科技有限公司(微博:http://weibo.com/qtdream)原创文章,首发地址:http://qtdream.com/topic/114.欢迎同行前来探讨. 上篇文章介绍了如何简单快速地发布Qt Widgets应用.目前Qt