如何通过Qt的QPainterPath实现类似Revit的路径互穿断裂效果

我想要实现两条路径互相穿过时，各自断裂但仍保持独立的效果。使用以下代码尝试时：

QGraphicsView* viewer = new QGraphicsView(this);
this->setCentralWidget(viewer);
viewer->show();
QGraphicsScene* scene = new QGraphicsScene(viewer);
viewer->setScene(scene);
QGraphicsPathItem* item1 = new QGraphicsPathItem;
QGraphicsPathItem* item2 = new QGraphicsPathItem;
QGraphicsPathItem* item3 = new QGraphicsPathItem;

scene->setSceneRect(QRect(0,0, viewer->width(), viewer->height()));

const int kb = 80;
const int offset = kb/10;
QRectF br(0, 0, kb*2, offset);

QPainterPath pRect1;
pRect1.moveTo(br.left(), br.top());
pRect1.lineTo(br.right(), br.top());
pRect1.lineTo(br.right(), br.bottom());
pRect1.lineTo(br.left(), br.bottom());
pRect1.lineTo(br.left(), br.top());

QPainterPath pRect2;
pRect2.moveTo(br.left() + br.width()/2.0 - offset, br.top() - br.width());
pRect2.lineTo(br.left() + br.width()/2.0 + offset, br.top() - br.width());
pRect2.lineTo(br.left() + br.width()/2.0 + offset, br.bottom() + br.width());
pRect2.lineTo(br.left() + br.width()/2.0 - offset, br.bottom() + br.width());
pRect2.lineTo(br.left() + br.width()/2.0 - offset, br.top() - br.width());

QPainterPath shape = pRect1.united(pRect2);
shape.simplified();

item1->setPen(QPen(QColor(255,0,0)));
item1->setPos(0,50);
item1->setPath(pRect1);

item2->setPen(QPen(QColor(0,0,255)));
item2->setPos(0,50);
item2->setPath(pRect2);

item3->setPen(QPen(QColor(0,255,0)));
item3->setPos(250,50);
item3->setPath(shape);

scene->addItem(item1);
scene->addItem(item2);
scene->addItem(item3);

我用QPainterPath绘制了两条路径（红色为pRect1，蓝色为pRect2），调用simplified()合并后得到绿色路径，但这达不到我想要的效果。请问：

• 能否用QPainterPath的现有方法实现需求？
• 如果必须自定义算法，应该考虑哪种？
• 有没有实现类似Revit中路径互穿后各自独立断裂效果的建议？

1. QPainterPath现有方法的局限 #

QPainterPath的united()、simplified()这类方法核心是处理填充区域的合并或简化，而非分割路径线段使其在交叉处断裂并保持独立。因此仅靠内置方法无法直接实现你要的效果。

2. 自定义算法的核心思路 #

要实现路径互穿后各自断裂，需完成以下步骤：

• 计算交点：遍历两条路径的所有线段，用向量叉积等几何算法检测并记录所有交点坐标。
• 分割路径：以交点为分割点，将每条原路径拆分成多个连续的子路径段。
• 筛选保留段：判断每个子路径段是否处于另一条路径的覆盖范围外，保留需要显示的子路径。

常用的基础算法包括：

• 线段相交检测（基于叉积的快速判断）
• 路径分割（按交点拆分路径的线段序列）

3. 类似Revit效果的实现建议 #

Revit的这类效果本质是针对线条的布尔切割运算，可参考以下方向：

• 借助第三方几何库：比如Clipper2，它专门处理多边形/路径的布尔运算，支持直接对路径执行切割操作，生成断裂后的子路径。
• 自定义切割逻辑：若不想引入第三方库，可自行实现交点计算和路径分割，注意处理路径的闭合/开放状态，以及交点处的路径连接正确性。
• 独立绘制子路径：将切割后的子路径分别添加到QGraphicsPathItem中，保持各自的样式和交互独立性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Z.Ju