Qt/C++地图导航app/支持qml/手机运行/输入起点终点规划路径/模拟轨迹移动

一、前言说明

搞Qt地图开发这块，随着研究的深入，用户的需求变化，最近又需要在手机上运行，由于本地图组件依赖浏览器控件，而手机安卓上的Qt并没有带qwebengine控件，怎么办呢，不断的努力验证下，发现Qt安卓上提供了webview控件可以加载网页，而webview在安卓上只能用qml，根据官方的文档描述，webview在win和linux系统中，依赖qwebengine模块，也就是底层其实就是使用的qwebengine模块，而在移动端手机端使用的本地浏览器组件，可行性搞定了以后就撸起袖子开干了。

仅仅是加载网页肯定没有问题了，毕竟本地图组件就是根据用户需要的功能，生成了地图的网页，直接传入加载即可。新的问题是如何交互呢，在qwebengine中提供了qwebchannel.js可以非常方便的进行通信，而在qml中的webview控件，目前貌似不能用这个，毕竟底层并不是qwebengine模块，必须另想他法。在Qt中执行js函数可以很方便的直接用runjs函数，可是执行的结果如何传回Qt中接收到，这个想到了最简单最方便的办法，那就是websocket通信，Qt程序这边搞个webserver监听固定端口，网页中主动连接这个websocket即可，打完收工非常完美。

二、功能特点

2.1 地图功能

1. 支持多种地图内核，默认采用百度地图，可选高德地图、天地图、腾讯地图、谷歌地图等。
2. 同时支持在线地图和离线地图两种模式，离线地图方便在不联网的场景中使用。
3. 支持各种地图控件的启用，比如地图导航、地图类型、缩略图、比例尺、全景导航、实时路况、绘图工具、结果面板等。
4. 支持多种地图功能的动态启用禁用，比如地图拖曳、键盘操作、滚轮缩放、双击放大、连续缩放、地图测距等。
5. 提供众多js函数接口用于交互，参数极其丰富，能够想到的应用场景需求都有。
6. 统一的信号槽机制，地图中的结果统一信号发送出去，收到后根据type类型区分。
7. 支持地图交互，比如鼠标按下获取对应位置的经纬度。单击标注点弹出对应点的信息。
8. 支持添加标注、删除标注、移动标注、清空标注。
9. 标注点可以指定图标图片和尺寸，支持gif动图，支持指定以图片中心对齐还是底部中心对齐。可以设置旋转角度，带富文本提示信息。
10. 标注点事件支持单击发信号通知和自己弹框显示信息。
11. 提供地址转坐标和坐标转地址接口。
12. 支持各种图形绘制，包括折线图、多边形、矩形、圆形、弧线等。
13. 可显示悬浮的绘图工具栏，直接在地图上划线、标注点、矩形、圆形等。
14. 支持各种区域搜索，比如矩形区域、圆形区域，可以按照关键字匹配将搜索结果显示在地图中。
15. 可动态添加离线的行政区边界点数据。可以搜索行政区划并获取该区域的边界点数据。数据可以保存到文件以便离线使用。
16. 支持点聚合功能，多个小标注点合并到一个大标注点，防止点密集导致交互不友好。
17. 可以添加海量点，每个点都可以单击获取对应坐标和信息。
18. 所有的覆盖物信息比如标注点、矩形、多边形、折线图等，都可以主动获取对应的信息比如坐标点和路径等。
19. 支持路径规划，支持公交路线、自驾路线、步行路线、骑行路线，不同查询支持不同策略，可选最少时间、最少换乘、不走高架等。
20. 路径规划结果可以显示在地图中，也可以获取到路径点坐标集合。这个数据可以保存到文件，以便发给机器人或者无人机做导航用来轨迹移动。
21. 可以设置不同的地图视图比如街道图、卫星图、混合图。
22. 可以设置不同的样式，比如午夜蓝、青草绿等样式风格。
23. 可以设置地图的旋转角度和倾斜角度。
24. 提供经纬度坐标纠偏转换功能，比如传入的GPS坐标需要转换到百度地图坐标或者高德地图坐标。各种坐标系转换全部离线函数，支持地球坐标系WGS-84、火星坐标系GCJ-02、百度坐标系BD-09之间的互相转换，涵盖了各种地图的坐标系。
25. 提供动态轨迹点移动功能，按照给定的经纬度坐标集合平滑移动。
26. 同时支持qwidget和qml，支持编译到安卓系统运行。

2.2 其他功能

1. 提供离线地图下载模块，可以选择不同的地图内核比如百度地图或者谷歌地图，不同的地图类型比如下载街道图还是卫星图，不同的地图层级，多线程极速下载。
2. 表格行实时显示对应的瓦片下载进度，有下载超时时间，重试次数，每个瓦片下载完成都发送信号通知，参数包括下载用时。
3. 提供省市轮廓图下载模块，自动下载各个地区的轮廓图，保存到脚本文件或者文本文件。
4. 支持手动调整不同区域的轮廓边界，调整后可以主动获取调整后的边界点集合。
5. 提供动态点位示例，手动在地图上选点并添加标注，附带自定义的信息比如速度和时间等。
6. 提供海量点位示例，批量添加标注点、点聚合、海量点。用于测试环境中支持的最大点位性能。
7. 提供动态轨迹示例，在地图上鼠标按下选择起点和终点后，查询路线，获取路径轨迹点，模拟轨迹平滑移动。可以筛选数据将过多的路径点筛选到设定的点数。
8. 提供轨迹回放示例，按照指定的轨迹点列表回放，也可以导入轨迹点数据进行回放。同时支持在街道图、卫星图、混合图中回放轨迹。
9. 提供省市区域地图示例，采用echart组件，同时支持闪烁点图、迁徙图、区域地图、世界地图、仪表盘等。可以设置标题、提示信息、背景颜色、文字颜色、线条颜色、区域颜色等各种颜色。
10. 省市区域地图示例，内置世界地图、全国地图、省份地图、地区地图，可以精确到县，所有地图全部离线使用。可设置城市的名称、值、经纬度集合。
11. 内置通用浏览器组件，同时支持webkit/webengine/miniblink等内核。提供网页控件示例，演示打开网页和本地网页文件。
12. 支持任意Qt版本、任意系统、任意编译器。

三、相关链接

1. 体验地址：https://pan.baidu.com/s/1ZxG-oyUKe286LPMPxOrO2A 提取码：o05q 文件名：bin_map.zip
2. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
3. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun

四、效果图

五、相关代码

#include "frmmapqml.h"
#include "ui_frmmapqml.h"
#include "qthelper.h"
#include "maphelper.h"
#include "mapwebsocket.h"

//安卓上如果提示 net::ERR_CLEARTEXT_NOT_PERMITTED 需要在AndroidManifest.xml文件的Application节点添加 android:usesCleartextTraffic="true"
frmMapQml::frmMapQml(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmMapQml)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initConfig();
}

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

void frmMapQml::showEvent(QShowEvent *)
{
    //首次显示的时候自动加载/下面这种写法表示异步记载
    static bool isLoad = false;
    if (!isLoad) {
        isLoad = true;
        QMetaObject::invokeMethod(this, "loadMap", Qt::QueuedConnection);
    }
}

void frmMapQml::initForm()
{
    mapObj = NULL;
    flag = "movePerson";

    //拿到qml对象
    qmlObj = ui->quickWidget->rootObject();

    //实例化websocket通信用于网页交互
    connect(MapWebSocket::Instance(), SIGNAL(receiveDataFromJs(QString, QString)), this, SLOT(receiveDataFromJs(QString, QString)));
    MapWebSocket::Instance()->listen();
}

void frmMapQml::initConfig()
{
    MapHelper::loadMapCore(ui->cboxMapCore, AppConfig::MapCore);
    connect(ui->cboxMapCore, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxMapCore, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadMap()));

    ui->cboxMoveSpeed->setCurrentIndex(ui->cboxMoveSpeed->findText(QString::number(AppConfig::MoveSpeed)));
    connect(ui->cboxMoveSpeed, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(saveConfig()));
    connect(ui->cboxMoveSpeed, SIGNAL(currentIndexChanged(int)), this, SLOT(loadData()));

    ui->txtStartAddr->setText(AppConfig::StartAddr);
    connect(ui->txtStartAddr, SIGNAL(textChanged(QString)), this, SLOT(saveConfig()));

    ui->txtEndAddr->setText(AppConfig::EndAddr);
    connect(ui->txtEndAddr, SIGNAL(textChanged(QString)), this, SLOT(saveConfig()));
}

void frmMapQml::saveConfig()
{
    AppConfig::MapCore = ui->cboxMapCore->itemData(ui->cboxMapCore->currentIndex()).toInt();
    AppConfig::MoveSpeed = ui->cboxMoveSpeed->currentText().toInt();
    AppConfig::StartAddr = ui->txtStartAddr->text().trimmed();
    AppConfig::EndAddr = ui->txtEndAddr->text().trimmed();
    AppConfig::writeConfig();
}

void frmMapQml::loadMap()
{
    //根据不同地图内核实例化地图类
    MapCore mapCore = (MapCore)ui->cboxMapCore->itemData(ui->cboxMapCore->currentIndex()).toInt();
    MapHelper::initMapObj(this, &mapObj, mapCore);
    mapObj->setMapType(0);
    mapObj->setMapLocal(false);
    QString html = mapObj->load();

    //将生成的地图网页文件加载到qml中
    QString file = "file:///" + mapObj->getFileName();
    //安卓上放在固定的目录
#ifdef Q_OS_ANDROID
    file = QString("file:///android_asset/%1/map.html").arg(MapHelper::getMapPath(mapCOre));
#endif

    QMetaObject::invokeMethod((QObject *)qmlObj, "load", Q_ARG(QVariant, file));
    //QMetaObject::invokeMethod((QObject *)qmlObj, "loadHtml", Q_ARG(QVariant, html));

    ui->txtResult->clear();
}

void frmMapQml::loadData()
{
    if (datas.count() <= 0) {
        return;
    }

    //生成路径轨迹
    QString points = datas.join(";");
    this->runJs(QString("clearOverlay()"));
    this->runJs(QString("drawRoute('%1', '#01caf4', 8, 1.0, '#ffffff')").arg(points));

    //生成移动对象
    points = datas.join("|");
    int speed = ui->cboxMoveSpeed->currentText().toInt();
    QString image = "../mapimage/move_fly.png";
    if (mapObj->getMapCore() == MapCore_GaoDe && mapObj->getVersionKey().startsWith("2.")) {
        image = "../mapimage/move_fly2.png";
    }

    this->runJs(QString("addMove('%1', '%2', %3, true, false, '%4', 48, 48)").arg(flag).arg(points).arg(speed).arg(image));
}

void frmMapQml::runJs(const QString &js)
{
    QMetaObject::invokeMethod((QObject *)qmlObj, "runJs", Q_ARG(QVariant, js));
}

void frmMapQml::receiveDataFromJs(const QString &type, const QString &result)
{
    if (type == "click") {
        QString info = QString("触发鼠标单击\n当前经纬度值: %1").arg(result);
        QtHelper::showMessageBoxInfo(info);
    } else if (type == "rightclick") {
        QString info = QString("触发鼠标右键\n当前经纬度值: %1").arg(result);
        QtHelper::showMessageBoxInfo(info);
    } else if (type == "dblclick") {
        QString info = QString("触发鼠标双击\n当前经纬度值: %1").arg(result);
        QtHelper::showMessageBoxInfo(info);
    } else if (type == "geocoderresult") {
        QStringList list = result.split("|");
        QString flag = list.first();
        if (flag == "startAddr") {
            startPoint = list.last();
            QString endAddr = ui->txtEndAddr->text().trimmed();
            this->runJs(QString("getPointByAddr('endAddr', '%1')").arg(endAddr));
        } else if (flag == "endAddr") {
            endPoint = list.last();
        }

        //两个地址都有了再开启路径规划
        if (!startPoint.isEmpty() && !endPoint.isEmpty()) {
            this->runJs(QString("searchRoute(2, '%1', '%2', '%3')").arg(0).arg(startPoint).arg(endPoint));
        }
    } else if (type == "routeresult") {
        QStringList list = result.split("|");
        QString result = MapHelper::getRouteResult(list.first().toInt(), list.last().toInt());
        ui->txtResult->setText(result);
    } else if (type == "routepoints") {
        datas.clear();
        QStringList list = result.split("|");
        foreach (QString data, list) {
            datas << data.split(";");
        }

        //有些地图内核需要延迟一点载入数据
        MapCore mapCore = mapObj->getMapCore();
        int interval = (mapCore == MapCore_BaiDuGL ? 500 : 0);
        QTimer::singleShot(interval, this, SLOT(loadData()));
    } else if (type == "movestep") {
        MapCore mapCore = mapObj->getMapCore();
        if (mapCore != MapCore_BaiDuGL && mapCore != MapCore_GaoDe) {
            QString point = result.split("|").last();
            this->runJs(QString("setCenter('%1')").arg(point));
        }
    } else if (type == "moveend") {
        ui->widgetPara->setEnabled(true);
        on_btnStart_clicked();
        //再次执行则表示循环
        QMetaObject::invokeMethod(this, "on_btnStart_clicked", Qt::QueuedConnection);
    }
}

void frmMapQml::on_btnSelect_clicked()
{
    //执行地址转经纬度操作/路径规划一般只支持经纬度参数
    startPoint = endPoint = "";
    QString startAddr = ui->txtStartAddr->text().trimmed();
    this->runJs(QString("getPointByAddr('startAddr', '%1')").arg(startAddr));
}

void frmMapQml::on_btnStart_clicked()
{
    if (datas.count() <= 0) {
        QtHelper::showMessageBoxError("请先单击查询路线获取路线的坐标点集合!");
        return;
    }

    if (ui->btnStart->text() == "开始导航") {
        this->runJs(QString("addLine('%1', '%2', '#ff0000', 6)").arg(flag).arg(datas.first()));
        //this->runJs(QString("setTilt(%1)").arg(60));
        this->runJs(QString("moveStart('%1')").arg(flag));
        ui->btnStart->setText("停止导航");
        ui->widgetPara->setEnabled(false);
    } else {
        this->runJs(QString("moveStop('%1')").arg(flag));
        ui->btnStart->setText("开始导航");
        ui->widgetPara->setEnabled(true);
    }
}