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区间曲线 - QwtPlotIntervalCurve

QwtPlotIntervalCurve 用于绘制带有上下限的区间曲线，常用于显示误差范围、置信区间、波动范围等数据。每个数据点包含一个位置值和一个区间范围。

主要功能特性

  • 区间表示：在曲线周围显示上下边界
  • 多种样式：支持曲线、填充区域、符号等显示方式
  • 误差棒显示：可绘制垂直或水平的误差棒线条
  • 样式自定义：区间边界和填充可独立配置

基本概念

区间曲线组成

下图给出 Tube 区间曲线的组成结构：每个区间的上下限连接成两条边界曲线，两者之间的区域被填充：

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     上限
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      /       \
     / 填充区域 \    ← 由 brush() 填充的区域
    /          \
   ────────────
     下限

边界曲线由 pen() 描边，两者之间的区域由 brush() 填充

数据结构

使用 QwtIntervalSample 表示区间数据，即一个轴上的位置值搭配另一个轴上的区间：

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class QwtIntervalSample {
public:
    QwtIntervalSample();
    QwtIntervalSample(double value, const QwtInterval& interval);
    QwtIntervalSample(double value, double min, double max);

    double value;           // 位置值（曲线位置）
    QwtInterval interval;   // 区间范围 [min, max]
};

曲线样式

样式 枚举值 说明
无曲线 NoCurve 不绘制曲线；符号（如误差棒）仍会显示
管状 Tube 用 pen() 把上下限绘制成两条边界曲线，并用 brush() 填充其间区域
用户曲线 UserCurve 保留给重写了 drawSeries() 的派生类

使用方法

1. 基本区间曲线

QwtPlotIntervalCurve 接收 QwtIntervalSample 数据，每个样本由位置值和 QwtInterval 区间组成；其 CurveStyle（NoCurve / Tube，默认 Tube）决定区间的渲染方式。Tube 样式下 setPen() 绘制边界曲线，setBrush() 填充两者之间的区域。下面的例子创建绘图并把四个样本绘制成半透明带状区域：

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#include <QwtPlot>
#include <QwtPlotIntervalCurve>
#include <QwtInterval>

QwtPlot* plot = new QwtPlot();
plot->setTitle("区间曲线示例");
plot->setCanvasBackground(Qt::white);

// 创建区间曲线
QwtPlotIntervalCurve* curve = new QwtPlotIntervalCurve("误差范围");

// 设置样式
curve->setStyle(QwtPlotIntervalCurve::Tube);

// 设置上下边界曲线的画笔
curve->setPen(QPen(Qt::blue, 2));

// 设置区间填充样式
curve->setBrush(QBrush(QColor(100, 150, 200, 100)));

// 准备数据
QVector<QwtIntervalSample> samples;
samples << QwtIntervalSample(5.0, QwtInterval(4.0, 6.0));
samples << QwtIntervalSample(8.0, QwtInterval(6.5, 9.5));
samples << QwtIntervalSample(10.0, QwtInterval(8.0, 12.0));
samples << QwtIntervalSample(12.0, QwtInterval(10.0, 14.0));

curve->setSamples(samples);
curve->attach(plot);
plot->replot();

2. 误差棒样式

CurveStyle 中没有专门的误差棒取值；误差棒通过把曲线样式设为 NoCurve、再用 setSymbol() 挂载 QwtIntervalSymbol 实现：符号的 Style 选择端帽形状（Bar 绘制带端帽的线段），符号自身的 setPen() 决定线条样式，setWidth() 决定端帽宽度。setSymbol() 会接管指针的所有权。下面的代码只绘制误差棒：

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// 只绘制逐区间的符号，不绘制管状区域
curve->setStyle(QwtPlotIntervalCurve::NoCurve);

// 误差棒符号：带端帽的线段
QwtIntervalSymbol* symbol = new QwtIntervalSymbol(QwtIntervalSymbol::Bar);
symbol->setPen(QPen(Qt::black, 1));
symbol->setWidth(5);  // 误差棒端帽宽度（像素）

// 符号所有权转移给曲线
curve->setSymbol(symbol);

3. Tube样式配置

Tube 样式下，上下边界用项目的 setPen() 描边，边界之间的区域由 setBrush() 填充（默认 Qt::NoBrush 即不填充）。下面的代码为管状区域配置红色描边与半透明粉色填充：

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curve->setStyle(QwtPlotIntervalCurve::Tube);

// 边界曲线样式（上、下边界共用这支画笔）
curve->setPen(QPen(Qt::red, 2));

// 边界之间区域的填充样式
curve->setBrush(QBrush(QColor(255, 200, 200, 150)));

4. 符号配置

QwtIntervalSymbol 构造时接受 Style（Bar 为带端帽的线段，Box 为矩形），可用 setPen()、setBrush() 和 setWidth()（线宽/端帽宽度，单位像素）配置，再通过曲线的 setSymbol() 挂载（所有权转移给曲线）。下面的例子创建一个宽 8 像素的蓝色 Bar 符号：

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#include <QwtIntervalSymbol>

// 创建区间符号
QwtIntervalSymbol* symbol = new QwtIntervalSymbol(QwtIntervalSymbol::Bar);

// 设置样式
symbol->setPen(QPen(Qt::blue, 1));
symbol->setWidth(8);  // 符号宽度（像素）

curve->setSymbol(symbol);  // 所有权转移给曲线

// 符号类型：
// - NoSymbol: 不绘制符号
// - Bar: 带端帽的线段（标准误差棒）
// - Box: 用 pen()/brush() 绘制的矩形
// - UserSymbol: 保留给 QwtIntervalSymbol 的派生类

核心方法总结

方法 说明
setSamples() 设置区间数据（QVector<QwtIntervalSample> 或 QwtSeriesData<QwtIntervalSample>*）
setStyle() 设置曲线样式（NoCurve / Tube）
setPen() 设置边界曲线画笔（Tube 样式）
setBrush() 设置管状区域填充画刷
setSymbol() 设置逐样本绘制的区间符号（所有权转移）
setPaintAttribute() 开关裁剪优化（ClipPolygons / ClipSymbol）

提示 — 应用场景

  • 实验数据误差显示
  • 置信区间可视化
  • 波动范围展示
  • 预测区间显示

示例 — 相关示例

  • 区间曲线演示：参见自定义示例