一、前言说明

之前做的地图组件，耗费了巨大的时间精力，前后完善了五年之多，能够想到的应用场景几乎都实现了，也有不少的用户，现场实际需求也不断反馈，不断的修改和增加功能，尽管优点很多，依然有个巨大缺点就是依赖浏览器控件，性能肯定是要打折扣的，毕竟有些嵌入式板子甚至老的开发环境，不一定有浏览器控件，就算有，在嵌入式板子环境上或者一些国产硬件的系统上，配置比较低，在浏览器上运行的网页，性能指数级下降，甚至一些环境连GPU都没有，老板为了节省成本，尽量选一些配置低的板子，所以也没有一种可能用QWidget绘制来实现呢，这样性能极好，而且控制度极高，qt的painter非常灵活可靠。

经过大量的尝试改造，总算在今年实现了这个地图控件，不依赖浏览器控件，也不依赖qml，有些人用的Qt自带的qml的location组件来实现的，这个尽管方便，但是性能也低，因为嵌入式环境配置低的板子，根本无法正常跑起来qml，别提要新版的Qt才有qlocaltion组件。用qwidget来实现有两个最大难点，一个是如何将地理坐标映射到像素绘制坐标，一个是如何快速的加载瓦片多线程绘制，这个必须采用多个分层绘制的机制。还有一个难点是绘制的图形有两大类，一种是面积大小自适应的比如多边形，一种是不需要自适应的一直是固定大小的比如标注点，这两种都需要在固定的经纬度区域，拖动移动要自动移动的对应的位置。将地理坐标映射到像素绘制坐标这个是最难的，整个地图组件的绘制要不断的将经纬度坐标转像素坐标，识别区域要将像素坐标转经纬度坐标。

二、效果图

三、相关代码

#include "frmoverlay.h"
#include "ui_frmoverlay.h"
#include "qthelper.h"
#include "maphelper.h"
#include "overlayhelper.h"
#include "magicfish.h"

frmOverlay::frmOverlay(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmOverlay)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initConfig();
    this->loadMap();
}

frmOverlay::~frmOverlay()
{
    delete ui;
}

void frmOverlay::initForm()
{
    lng = 121.424362;
    lat = 31.175942;

    connect(ui->mapWidget, SIGNAL(receivePoint(qreal, qreal)), this, SLOT(receivePoint(qreal, qreal)));
    connect(ui->cboxFlag->lineEdit(), SIGNAL(textChanged(QString)), this, SLOT(textChanged(QString)));
}

void frmOverlay::initConfig()
{
    MapHelper::loadTileSource(ui->cboxTileSource, AppConfig::OverlaySource);
    connect(ui->cboxTileSource, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxTileSource, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    MapHelper::loadTileType(ui->cboxTileType, AppConfig::OverlayType);
    connect(ui->cboxTileType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxTileType, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxOffline->setCurrentIndex(AppConfig::OverlayOffline);
    connect(ui->cboxOffline, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxOffline, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxCache->setCurrentIndex(AppConfig::OverlayCache);
    connect(ui->cboxCache, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxCache, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));
}

void frmOverlay::saveConfig()
{
    AppConfig::OverlaySource = ui->cboxTileSource->itemData(ui->cboxTileSource->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::OverlayType = ui->cboxTileType->itemData(ui->cboxTileType->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::OverlayOffline = ui->cboxOffline->currentIndex();
    AppConfig::OverlayCache = ui->cboxCache->currentIndex();
    AppConfig::writeConfig();
}

void frmOverlay::reset()
{
    index = 1;
    flag = "overlay1";
    ui->cboxFlag->clear();
    ui->cboxFlag->lineEdit()->setText(flag);
}

void frmOverlay::loadMap()
{
    this->reset();

    int tileSource = ui->cboxTileSource->itemData(ui->cboxTileSource->currentIndex()).toInt();
    ui->mapWidget->setTileSource(TileSource(tileSource));

    int tileType = ui->cboxTileType->itemData(ui->cboxTileType->currentIndex()).toInt();
    ui->mapWidget->setTileType(TileType(tileType));

    QString offlinePath = TileHelper::getOfflinePath(TileSource(tileSource));
    ui->mapWidget->setOffline(ui->cboxOffline->currentIndex() == 1);
    ui->mapWidget->setOfflinePath(offlinePath);

    QString cachePath = (ui->cboxCache->currentIndex() == 1 ? QtHelper::appPath() + "/mapcache" : "");
    ui->mapWidget->setCachePath(cachePath);
}

void frmOverlay::receivePoint(qreal lng, qreal lat)
{
    this->lng = lng;
    this->lat = lat;
    ui->txtLng->setText(QString::number(lng, 'f', 6));
    ui->txtLat->setText(QString::number(lat, 'f', 6));
}

void frmOverlay::addIndex()
{
    index++;
    QString text = QString("overlay%1").arg(index);
    QString item = QString("overlay%1").arg(index - 1);
    ui->cboxFlag->addItem(item);
    ui->cboxFlag->lineEdit()->setText(text);
}

void frmOverlay::textChanged(const QString &arg1)
{
    if (!arg1.isEmpty()) {
        this->flag = arg1;
    }
}

void frmOverlay::on_btnAddMarker_clicked()
{
    QString file = ":/image/marker.png";
    //QString file = ":/image/gif_person.gif";
    OverlayBase *marker = ui->mapWidget->addMarker(flag, lng, lat, file);
    OverlayHelper::updateText(marker, "标注点文本", "#000000", 4, 0, "");
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnDeleteMarker_clicked()
{
    ui->mapWidget->deleteOverlay(flag);
}

void frmOverlay::on_btnUpdateMarker_clicked()
{
    QString file = ":/image/gif_person.gif";
    OverlayBase *marker = ui->mapWidget->updateMarker(flag, lng, lat, file);
    OverlayHelper::updateText(marker, "新的文本底部居中", "#ff0000", 8, 0, "", 20);
}

void frmOverlay::on_btnRotateMarker_clicked()
{
    ui->mapWidget->updateMarker(flag, NULL, NULL, QString(), QPixmap(), 30);
}

void frmOverlay::on_btnAddLabel_clicked()
{
    ui->mapWidget->addLabel(flag, lng, lat, "#ff0000", "测试文本", 2);
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdateLabel_clicked()
{
    ui->mapWidget->updateLabel(flag, lng, lat, "#00ffff", "新的文本", 8, 20);
}

void frmOverlay::on_btnAddPolyline_clicked()
{
    QPointF point(lng, lat);
    QList<QPointF> points = MapHelper::getRandPoints(point, 4, 0.1);
    ui->mapWidget->addPolyline(flag, points, "#ff0000", 3);
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdatePolyline_clicked()
{
    ui->mapWidget->updatePolyline(flag, QStringList(), QColor(0, 100, 100, 180), 5);
}

void frmOverlay::on_btnAddPolygon_clicked()
{
    QPointF point(lng, lat);
    QList<QPointF> points = MapHelper::getRandPoints(point, 3, 0.15);
    ui->mapWidget->addPolygon(flag, points, "#00ff00", 2, QColor(0, 255, 0, 100));
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdatePolygon_clicked()
{
    ui->mapWidget->updatePolygon(flag, QStringList(), Qt::yellow, 4, QColor(250, 200, 89, 150));
}

void frmOverlay::on_btnAddRectangle_clicked()
{
    QPointF point(lng, lat);
    QList<QPointF> points = MapHelper::getRandPoints(point, 1, 0.15);
    ui->mapWidget->addRectangle(flag, points.at(0), points.at(1), "#008888", 2, QColor(0, 255, 0, 100));
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdateRectangle_clicked()
{
    ui->mapWidget->updateRectangle(flag, QPointF(), QPointF(), Qt::red, 3, QColor(255, 0, 89, 150));
}

void frmOverlay::on_btnAddCircle_clicked()
{
    //根据当前缩放级别获取合适的长度
    int distance = MapHelper::getDistance(ui->mapWidget->getZoom());
    qreal radius = MapHelper::getRadius(distance);
    ui->mapWidget->addCircle(flag, lng, lat, radius, "#0000ff", 3, QColor(0, 0, 255, 50));
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdateCircle_clicked()
{
    qreal radius = MapHelper::getRadius(8000);
    ui->mapWidget->updateCircle(flag, lng, lat, radius, "#ff0000");
}

void frmOverlay::on_btnAddWidget_clicked()
{
    MagicFish *widget = new MagicFish(ui->mapWidget);
    ui->mapWidget->addWidget(flag, lng, lat, widget);
    this->addIndex();
}

void frmOverlay::on_btnUpdateWidget_clicked()
{
    ui->mapWidget->updateWidget(flag, lng, lat);
}

void frmOverlay::on_btnAddBoundary_clicked()
{
    on_btnClearOverlay_clicked();
    QString fileName = QtHelper::getOpenFileName("*.txt", QtHelper::appPath() + "/mapboundary");
    if (!fileName.isEmpty()) {
        QFile file(fileName);
        if (file.open(QFile::ReadOnly | QFile::Text)) {
            QString points = file.readAll();
            ui->mapWidget->addBoundary("boundary", points, "#ff55ff", 2, QColor(255, 100, 255, 100));
        }
    }
}

void frmOverlay::on_btnAddOverlays_clicked()
{
    //批量添加可以先禁用重绘
    OverlayHelper::redraw = false;

    on_btnClearOverlay_clicked();
    ui->mapWidget->setZoom(10);
    ui->mapWidget->setCenter(121.424362, 31.175942);

    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        qreal lng = QtHelper::getRandFloat(121.135250, 121.77727);
        qreal lat = QtHelper::getRandFloat(30.99056, 31.43569);
        qreal r = QtHelper::getRandFloat(0.02, 0.07);
        QColor color = QtHelper::getRandColor();
        QColor bgColor = color;
        bgColor.setAlpha(150);
        ui->mapWidget->addCircle(QString("circle%1").arg(i), lng, lat, r, color, 3, bgColor);
    }

    //添加完成后启用重绘
    OverlayHelper::redraw = true;
}

void frmOverlay::on_btnDeleteOverlay_clicked()
{
    ui->mapWidget->deleteOverlay(flag);
}

void frmOverlay::on_btnDeleteGroup_clicked()
{
    ui->mapWidget->deleteGroup("circle");
}

void frmOverlay::on_btnClearOverlay_clicked()
{
    this->reset();
    ui->mapWidget->clearOverlay();
}

void frmOverlay::on_btnVisibleOverlay_clicked()
{
    if (ui->btnVisibleOverlay->text() == "显示所有") {
        ui->mapWidget->setOverlayVisible("", true);
        ui->btnVisibleOverlay->setText("隐藏所有");
    } else {
        ui->mapWidget->setOverlayVisible("", false);
        ui->btnVisibleOverlay->setText("显示所有");
    }
}

四、相关地址

1. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
2. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
3. 个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
4. 文件地址：https://pan.baidu.com/s/1ZxG-oyUKe286LPMPxOrO2A 提取码：o05q 文件名：bin_mapcontrol.zip

五、功能特点

1. 支持各种地图源，包括天地图、高德地图、腾讯地图、谷歌地图、微软地图等。
2. 标准WGS-84地球坐标系，采用默卡托投影，可以拓展其他坐标系和投影规则。
3. 支持在线和离线两种场景需求，可以自定义在线瓦片地址格式和离线瓦片地址格式。
4. 多线程下载和加载瓦片图片文件，多线程绘制，自动缓存瓦片文件。
5. 在线模式下，可以开启是否缓存文件，指定缓存路径，将下载的瓦片文件存放到本地，默认优先从缓存文件查找，如果存在缓存文件则加载缓存文件，不存在则联网下载。
6. 可以拖动地图，鼠标滚轮放大和缩小地图，以鼠标所在位置作为缩放中心点，提供缩放控件手动单击进行操作。
7. 多图层机制，支持多个瓦片叠加图层和图形绘制图层，全部采用双缓冲技术，所有的图形和瓦片全部绘制到一个图片文件上，最终再将图片文件绘制到地图控件。不可见区域的图层包括覆盖物不会触发绘制，降低CPU占用。
8. 预加载机制，默认绘制的图层大小以当前区域往四周放大两倍，这样在鼠标拖动和缩放的时候，不会看到明显的加载过程，体验更佳。
9. 内置了多种图形覆盖物，包括标注点、折线、多边形、矩形、圆形等，可以设置边框颜色粗细、填充颜色和透明度等参数。
10. 标注点支持旋转角度和提示文本，其中提示文本可以设置在标注点的相对位置，位置包括左侧、右侧、上侧、下侧、中间、左上角、右上角、左下角、右下角。标注点本身也可以设置相对位置，默认按照底部居中对齐，一般圆形图标可以设置中心点对齐。标注点图片支持gif动图，可以动态切换静态图和动图。
11. 所有的覆盖物可以动态更新前景色、颜色粗细、背景颜色、颜色透明度等。
12. 支持删除单个覆盖物、删除一种类型的覆盖物、删除所有覆盖物、隐藏指定覆盖物等。
13. 可以动态启动禁用比例尺、十字线、缩放控件、地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击放大等特性。
14. 可以任意指定经纬度区域进行瓦片拼接保存成图片文件，也可以直接对整个可视区域或者缓存区域的地图图片文件保存。支持任意多边形轮廓保存成图片，比如某个行政区的瓦片保存。
15. 覆盖物可以动态设置zindex层叠顺序，值越大，越显示在前面，内部维护着一个zindex表，默认按照添加的先后顺序增加，后面添加的显示在前面，主动设置后，按照设置的zindex来绘制。
16. 支持将QWidget对象作为覆盖物添加到地图控件中，跟随地图移动位置，极大提高灵活性，比如可以将自定义控件直接作为地图控件的子对象加入进去。
17. 大量使用按需绘制机制，包括内部提供合理的默认值来触发绘制，也可以手动传入参数指定是否需要立即绘制，比如删除了某个覆盖物，有些频繁的操作可以不指定立即绘制，等操作完成后再统一一起绘制，效率更高。
18. 默认开启缓存瓦片机制，所有加载过的瓦片文件都存储在内存中，下次再次绘制直接从内存取出来绘制，既不需要从联网获取，也不需要从缓存文件获取，直接内存取出来绘制，响应迅速效率最高体验最佳。
19. 支持批量添加覆盖物，比如几万个标注点和圆形，都是瞬间完成绘制，相比web网页的方式，性能提升百倍以上。
20. 支持街道图、卫星图、混合图、路网图等各种图层，可以任意叠加N个图层，甚至杂交不同地图厂家的瓦片文件。
21. 纯QWidget绘制，非qml也非web，不依赖qml或者浏览器控件，支持极低性能的嵌入式环境。
22. 支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器，包括嵌入式linux和各种国产电脑环境。