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 [work]QT显示机制
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oceanblue 发表于 2008/12/22 16:13:39 |
| QT显示机制 ----------AlbertChen QT被Nokia收购了，我们以后的项目用QT做UI开发的可能性也不大，这些都无所谓，嵌入式系统的UI开发包大体架构应该还是相通的，深入了解QT对以后理解新的平台应该是有帮助的,QT有很多免费的版本在网上很容易找到并下载，这样的话大家都可以参看源代码共同学习。我不是个技术水平高的人，所以大家不要给我扔砖头。QT的窗体系统的管理，窗体事件是如何派发的，在前一篇《QT窗体事件底层派发机制》中已经作了简要的分析，QT的显示机制算是对上一篇文章的补充。了解QT显示机制，最重要的就是要了解QT是如何管理窗体的显示区域的，这里有个重要的类：QRegion, 在QT中可以通过QRegion定义一个窗体的显示区域，也可以通过QRegion定义窗体的可修改区域,比如在QPainter()中通过QPainter::setClipRect设定一个区域，我们绘图则只能在这个区域，此区域外绘图都是无效的。通过QRegion可以作一系列的逻辑运算，如两个区域相加，相减等。QRegion定义的区域不一定是连续的，但一定是由封闭的区域组成的，我们常会碰到一个窗体的显示区域被其他窗体分割为几块的情况。QT对这些显示区域的管理，类似于对窗体的管理，也是通过服务器与客户端的方式。参照以前的说法Server表示为全局的Global ，客户端为本地得Local。那么WindowsServer管理一个全局的显示区域即所有的Top-Level widget显示区域。而其他的child windget 的管理则在每一个QT应用程序中由QWSRegionManager管理，Top_Level widget 显示区域也会加载在其中，这个不难理解，因为Server只是负责将窗体事件发送到客户端，具体处理还是由客户端来操作。具体的流程还是来看代码吧。显示区域管理者QWSRegionManager的初始化服务器：通过调用openDisplay（）。客户端： 在QWSDisplayData类的构造函数中通过调用QWSDisplayData::init()完成。考虑一个比较简单的情况，我们要显示的widget 是一个Top_Leverl widget。在调用Show（）函数中，这个widget将通过showWindows()向服务器请求做三件事：（以下窗体是指在global windows statck 中的TOP_Level widget）1：调用QWSDisplay::requestRegion向服务器请求窗体显示区域。2：调用QWSDdisplay::setAltitude向服务器请求设置窗体的优先级。此优先级是指在windows statck中的位置，而不是指QWSWidow 中的窗体优先级属性。Windows statck 中的第一个窗体就是显示在LCD上最前面的窗体。3：调用QWSDisplay::requestFocus 向服务器请求设置窗体为焦点窗体。焦点窗体能接收Key, Mouse 事件，但不是所有的焦点窗体都能接收Key，Mouse 事件，如果有窗体设置为GrabKey 或则GrabMouse 则Key， Mouse 事件将分别传递至此窗体。下面将通过代码分析winddows Server对这三个请求的处理过程：一： QWSDisplay::requestRegion的处理void QWSServer::invokeRegion( QWSRegionCommand *cmd, QWSClient *client ){ ................ QRegion region; region.setRects(cmd->rectangles, cmd->simpleData.nrectangles); if ( !region.isEmpty() ) changingw->setNeedAck( TRUE ); bool isShow = !changingw->isVisible() && !region.isEmpty(); setWindowRegion( changingw, region ); //***设置窗体显示区域 syncRegions( changingw ); //***通知客户端 刷新显示区域 if ( isShow ) emit windowEvent( changingw, Show ); if ( !region.isEmpty() ) emit windowEvent( changingw, Geometry ); else emit windowEvent( changingw, Hide ); if ( focusw == changingw && region.isEmpty() ) setFocus(changingw,FALSE); .................}invokeRegion调用setWindowRegion设置窗体显示区域，调用syncRegions通知客户端 刷新显示区域，并产生一些窗体事件如：Show， Geometry，Hide 。setWindowRegion函数的实现如下：QRegion QWSServer::setWindowRegion( QWSWindow* changingw, QRegion r ){QRegion exposed; if (changingw) { changingw->requested_region = r; r = r - serverRegion; //exposed不为空则有显示区域被释放 exposed = changingw->allocation() - r; //低等级窗体增加可见区域 } else { exposed = serverRegion-r; serverRegion = r; } QRegion extra_allocation;int windex = -1;bool deeper = changingw == 0; for (uint i=0; i<windows.count(); i++) { QWSWindow* w = windows.at(i); if ( w == changingw ) { windex = i; extra_allocation = r - w->allocation(); //如果extra_allocation不为空 deeper = TRUE; //需要增加新的新的显示区域 } else if ( deeper ) { w->removeAllocation(rgnMan, r);//低优先级窗体去掉被覆盖的区域 r -= w->allocation();//如果r为空 则更低优先级的窗体被完全覆盖 } else { //如果窗体是第一次调用Show 直接走这 //higher windows r -= w->allocation();//如果r为空 则窗体被高优先级窗体完全覆盖 } if ( r.isEmpty() ) { //窗体被完全覆盖 break; // Nothing left for deeper windows }}...................if ( changingw && !changingw->requested_region.isEmpty() ) changingw->addAllocation( rgnMan, extra_allocation & screenRegion ); //为changingw窗体增加新的可见区域 置modifed标志为TRUEelse if ( !disablePainting ) paintServerRegion(); exposeRegion( exposed, windex+1 );//增加低级窗体可见区域。 return exposed;}注：增加新的显示区域不一定是整个显示区域的面积增大了，而是显示区域的块变多了。 一个显示区域可能由多个不连续和连续的Region组成。void QWSServer::exposeRegion( QRegion r, int start ){ r &= screenRegion; for (uint i=start; i<windows.count(); i++) { if ( r.isEmpty() ) //可见区域为空 break; // Nothing left for deeper windows QWSWindow* w = windows.at(i); w->addAllocation( rgnMan, r ); //增加新的可见区域 置modifed标志为TRUE r -= w->allocation(); //r 更低级窗体可见区域 } dirtyBackground |= r; //得到需要刷新的背景区域 如果r为空 则新增区域为0}exposeRegion为低等级窗体增加可见区域。syncRegions：此函数主要是向客户端发送RegionModified事件，真正的绘图也是由客户端来完成。 还是通过代码来分析：void QWSServer::syncRegions( QWSWindow *active ){ rgnMan->commit(); //拷贝数据到一段共享内存，服务器为读写权限，客户端为只读 notifyModified( active );//通过客户端显示区域已更改，客户端绘制相关区域 paintBackground( dirtyBackground );//绘制背景区域修改部分。 dirtyBackground = QRegion();}void QWSServer::notifyModified( QWSWindow *active ){ // notify active window first if ( active ) active->updateAllocation(); //首先通知active 窗体 // now the rest //通知所有modified标志为ＴＲＵＥ的窗体 for (uint i=0; i<windows.count(); i++) { QWSWindow* w = windows.at(i); w->updateAllocation(); }}void QWSWindow::updateAllocation(){ if ( modified || needAck) { c->sendRegionModifyEvent( id, exposed, needAck ); // 发送消息 exposed = QRegion(); //复位低级窗体新增显示区域 modified = FALSE; //modified为真表示窗体的显示区域被修改。 needAck = FALSE; }}客户端对RegionModifyEvent的处理。客户端接收到消息后会调用translateRegionModifiedEvent函数来进行处理bool QETWidget::translateRegionModifiedEvent( const QWSRegionModifiedEvent *event ){ QWSRegionManager *rgnMan = qt_fbdpy->regionManager(); if ( alloc_region_index < 0 ) { alloc_region_index = rgnMan->find( winId() ); //从共享内存中得到region索引 if ( alloc_region_index < 0 ) { return FALSE; } } QWSDisplay::grab(); int revision = *rgnMan->revision( alloc_region_index ); if ( revision != alloc_region_revision ) { alloc_region_revision = revision; QRegion newRegion = rgnMan->region( alloc_region_index );//得到显示区域 QWSDisplay::ungrab(); alloc_region = newRegion; // set children's allocated region dirty................ } else { QWSDisplay::ungrab(); } if ( event->simpleData.nrectangles ) { // alloc_region >= exposed QRegion exposed; //需要刷新区域的大小 exposed.setRects( event->rectangles, event->simpleData.nrectangles ); QSize s( qt_screen->deviceWidth(), qt_screen->deviceHeight() ); exposed = qt_screen->mapFromDevice( exposed, s ); qwsUpdateActivePainters(); repaintDecoration( exposed, FALSE );//绘制窗体的一些修饰如边框，caption等 repaintHierarchy( exposed, FALSE ); //绘制窗体显示区域及子窗体通过发送 } //PaintEvent事件到各窗体 qws_regionRequest = FALSE; return TRUE;}repaintHierarchy函数中所有需要刷新的子窗体都会收到Paint事件。在Paint事件中，开始绘图。显示中只刷新exposed这个区域而不是将分配的区域alloc_region 全部刷新一次，这样做可以提高效率。 二：QWSDdisplay::setAltitude 的处理invokeSetAltitude（const QWSChangeAltitudeCommand *cmd, QWSClient *client）{ int winId = cmd->simpleData.windowid; int alt = cmd->simpleData.altitude; bool fixed = cmd->simpleData.fixed; ................... QWSWindow* changingw = findWindow(winId, 0); ................... changingw->setNeedAck( TRUE ); if ( fixed && alt >= 1) { changingw->onTop = TRUE; } if ( alt < 0 ) lowerWindow( changingw, alt ); //窗体优先级下降 else raiseWindow( changingw, alt ); // 提升窗体优先级 if ( !changingw->forClient(client) ) { refresh(); }}invokeSetAltitude通过调用lowerWindow，raiseWindow来调整窗体的优先级，如果一个Widget被显示，即调用Show此时alt == 0; 如果alt == 1则此窗体应该为最上层，如果alt == 2则窗体位FULL-SCREEN即全屏显示的窗体，可以通过setWFlags(WStyle_StaysOnTop) 来设定这个属性。 优先级较高的窗体将被优先显示， 在没有显式通过SetRegionPriority命令来改变窗体优先级的话，在Windows Stack中窗体将按照后进的优先级较高为原则。 可以参考 insertPrioritizedWindow函数，在qt-embedded-free-3.3.6 可能没有这个函数，因为在这个版本中不存在窗体优先级，除了WStyle_StaysOnTop属性的窗体为第一级优先级外，其他窗体都按照后进的优先为原则。 三：QWSDisplay::requestFocus 的处理请参考invokeSetFocus函数。 绘图的底层操作LCD屏幕上的每个点都与显示缓冲区中的数据有特定的关系，对16位色的显示缓冲区，每两个字节对应LCD上的一个像素，因此我们只要修改缓冲区某两个地址上的数据就可以改变LCD上这个点的色彩，如果我们能够得到这个显示缓冲区的地址，应用程序编写者就可以抛开驱动程序那些抽象的接口，直接对显示缓冲区操作。Linux上有这种专门的驱动支持就是Framebuffer驱动程序，Framebuffer也就是帧缓冲，驱动程序创建一个缓冲区用做显示buffer。应用程序开发人员可以通过MMAP将Framebuffer设备重新映射，这样我们对LCD的操作就可以象操作一个二位数组一样方便。QT正是这么做的。QWidget继承了QPaintDevice，通过graphicsContext接口，我们可以方便地得到这个窗体的设备上下文。这一过程是如何实现的呢？QGfx * QWidget::graphicsContext(bool clip_children) const{ QGfx * qgfx_qws; qgfx_qws=qwsDisplay()->screenGfx(); //创建设备上下文 updateGraphicsContext( qgfx_qws, clip_children ); return qgfx_qws;}Qapplication调qt_get_screen( int display_id, const char *spec )来获得相应的驱动程序。创建驱动程序后调用qt_screen->connect将客户端与FrameBuffer即帧缓冲映射起来，具体代码可以参考QLinuxFbScreen 。当一个窗体就收到PaintEvent事件后就可以创建QPaint对象绘图，通过设备上下文获得的绘图接口实际上都是在对帧缓冲进行操作。 如果驱动程序不支持双缓冲操作的话，绘图的结果将直接显示在LCD上。 |
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