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在Qt中我們可以通過QWidget的派生類，重寫paintEvent()函數，使用QPainter繪制我們想要的任何內容。這種方法對于從QWidget派生的窗口部件很理想，但如果要繪制大量獨立的項，向用戶提供與圖形項交互（如鼠標交互等），通常需要大量的工作。

圖形視圖架構，則完美地滿足了基于圖形項的高性能繪制和交互的需求。

在Qt4中，圖形視圖基于Qt中GUI和QtCore模塊，該架構的設計取代并超越了Qt3的QCanvas。它提供了一個平臺，用于大量自定義2D圖元的管理與交互，使用一個BSP（Binary Space Partitioning - 二叉空間分割）樹，以提供對圖形元素的快速查找。正因如此，它可以使超大的場景實時地可視化，即使其包含數百萬的圖元。

QGraphicsScene提供了圖形視圖場景。它提供了一個快速的接口，用于管理大量圖元、向每個圖元傳遞事件、管理圖元的狀態(tài)，如：選中、焦點處理等。

場景是QGraphicsItem對象的容器。通過調用QGraphicsScene::addItem()將圖元添加到場景中后，你就可以通過調用場景中的不同的查找函數來查找其中的圖元。

QGraphicsScene::items()函數及其重載函數可返回所有圖元。包括：點、矩形等；通過QGraphicsScene::itemAt()接口返回在特定點上最上面的圖元。所有找到的圖元按照層疊遞減的排列順序（即：最先返回的圖元是最頂層的，最后返回的則是最底層的）。

QGraphicsScene的事件傳遞機制負責將場景事件傳遞給圖元，同時也管理圖元之間的傳遞。如果場景在某個位置得到一個鼠標按下事件，就將該事件傳遞給這個位置上的圖元。QGraphicsScene同時還管理某些圖元的狀態(tài)，例如：圖元的選中和焦點。

提供一個可視的窗口，用于顯示場景中的圖元。對于同一個場景，可以提供多個不同/相同的視圖來顯示其元素。

QGraphicsView是可滾動的窗口部件，用來提供滾動條以瀏覽大的場景。如需使用OpenGL，可用QGraphicsView::setViewport()將視圖設置為QGLWidget。如果你希望OpenGL具有反鋸齒，則需要OpenGL支持采樣緩沖。視圖的類層次圖如下圖：

QGraphicsItem是場景中圖元的基類。其中提供了一些典型形狀的標準圖元，例如：矩形 、橢圓 、文本項 。當然你也可以自定義圖元項。除此之外，QGraphicsItem還支持以下特性：鼠標按下、移動、釋放和雙擊事件，以及鼠標懸浮事件、滾輪事件和上下文菜單事件；鍵盤輸入焦點和鍵盤事件；拖放；分組：通過父子關系或QGraphicsItemGroup；碰撞檢測。

每個圖元項都有一個z值，z值較大的項會被繪制在z值較小的項之上，這樣就可以調整覆蓋圖元項的顯示順序；每個圖元項可以是場景或者另一個項的子對象，當對一個項進行了矩陣變換，該項的所有子對象會自動的應用該變換，遞歸應用至最深層次的子孫對象。

如果讓子項忽略所有父項的變換，可以通過調用QGraphicsItem::setFlag(QGraphicsItem::ItemIgnoresTransformations)來實現(xiàn)。Qt中圖元項的類層次結構如下圖所示（具體用法請參見Qt幫助文檔）：

圖元的繪制在自己的局部坐標系。它們的坐標通常圍繞它們的中心點(0, 0)，并且這也是所有轉換的中心。創(chuàng)建自定義圖元時，只需考慮圖元坐標即可。QGraphicsScene和QGraphicsView會為你實現(xiàn)所有相關的轉換，這樣一來，實現(xiàn)自定義圖元就容易多了。圖元綁定的矩形(boundingRect())或形狀區(qū)域(shape())也是項坐標系統(tǒng)的。

子坐標是相對于父坐標而言的，如果子坐標沒有轉換，那么子坐標和父坐標的差異就和圖元在父坐標中的距離一樣，圖元的位置（pos）是圖元的中心點在其父坐標系下的坐標，有時也被稱為父坐標。

如果這個圖元直接加到場景中則它的位置在場景坐標中，由于圖元的位置和轉換是相對于父圖元來說的，因此，雖然父圖元的轉換隱式地轉換了子圖元，但是子圖元的坐標不會因其轉換而受影響。不過相對于場景來說，子圖元將隨著父圖元進行轉換和偏移 。圖元坐標系如下圖所示：

場景為所有圖元提供了基礎坐標系。場景坐標系描述了每個頂層圖元的位置，同時構成了從視圖傳遞到場景中所有事件的基礎。其中每個圖元都有一個場景位置以及坐標系下的矩形邊界（QGraphicsItem::scenePos()QGraphicsItem::sceneBoundingRect()），場景坐標系如下圖所示：

視圖坐標是窗口的坐標，視圖坐標中的每個單位對應一個像素。對于該坐標系來說較特殊的一點是：它相對于視口，不會受被觀察的場景所影響。QGraphicsView以窗口的左上角作為自己坐標系的原點總是(0, 0)，右下角總是(width, height)。所有的鼠標事件和拖拽事件都以視圖坐標接收到的，你需要將這些坐標映射到場景，以便于和圖元進行交互。視圖坐標系如下圖：

當QGraphicsView接收到Qt鼠標、鍵盤和拖放事件（QMouseEvent、QKeyEvent、QDragEvent等）時，它會將其轉換為QGraphicsceneEvent子類的實例，并轉發(fā)到它顯示的QGraphicscene。然后，場景再將事件轉發(fā)到相關圖元項，即：視圖->場景->圖元。圖形視圖中事件的類層次如下：

圖形視圖在幾個層面上提供了對動畫的支持。實現(xiàn)圖元動畫有三種方法：

1)  使用Qt中的Animation Framework框架，QPropertyAnimation可以為任何QObject屬性實現(xiàn)動畫效果，所以你的圖元必須繼承QObject和QGraphicsItem。

2)  創(chuàng)建一個自定義圖元，從QObjcet和QGraphicsItem繼承，該圖元可以通過定時來驅動實現(xiàn)動畫。

3)  調用QGraphicsScene::advance()從而依次調用QGraphicsItem::advance();

向場景中添加了一個矩形，一個圓：

* 注: 本文介紹基于Qt4.8.6.