Qt中的高分辨率及缩放处理

写在前面

使用Qt开发界面客户端，需要考虑不同分辨率及缩放对UI界面的影响，否则会影响整体的交互使用。

问题

高分辨率/缩放设备上图片/图标模糊

若不考虑高分辨及缩放处理，在高分辨率/缩放设备上，软件中的图片、图标可能会出现模糊的问题。

例如：1920 * 1080 100%缩放下的图标如下：

分辨率不变，缩放调整到150%后，图标便会模糊：

高分辨率/缩放设备上控件尺寸问题

若不考虑高分辨及缩放处理，在高分辨率/缩放设备上，软件中的控件可能会由于尺寸放大而出现显示问题。

例如：上面1920 * 1080 100%缩放下软件正常显示如下：

分辨率不变，缩放调整到150%后，控件尺寸会被系统自动放大而出现显示问题：

Qt对高分辨率、缩放的支持

Qt对高分辨率的支持

在Qt中，可以通过布局管理器 + 控件的最大/小尺寸限制 + QSizePolicy 来处理不同分辨率下控件的尺寸问题。

在不考虑缩放的情况下，通过布局管理器 + 控件的最大/小尺寸限制 + QSizePolicy 使界面适应不同分辨率。
1920*1080 100%缩放：

1366 * 768 100%，布局管理器 + 控件的最大/小尺寸限制 + QSizePolicy “组合拳”使得界面自适应分辨率的变化：

Qt对高缩放的支持

在Qt中，可以通过Qt::AA_EnableHighDpiScaling属性，自动适应设备的高缩放设置。

QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);

设置Qt::AA_EnableHighDpiScaling属性后，调整到高缩放时，使用系统匹配的大小显示。

这种情况称为：缩放敏感性的标准行为。

即，当用户增加系统的缩放设置时，控件尺寸会被系统自动拉大，以便在高分辨率上更容易阅读和操作。

自动拉大的尺寸由系统决定，这时就有可能会超出软件范围，影响UI、甚至交互效果。

如果设置Qt::AA_DisableHighDpiScaling属性，则不应用Qt对高缩放的处理。

QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_DisableHighDpiScaling);

设置Qt::AA_DisableHighDpiScaling属性后，无论设置多大的缩放，界面都会以默认显示的方式展示，不会被系统自动调整尺寸。

这样的设置的问题是：在高分辨率/缩放的设备上，整个软件界面都会模糊。

处理方案

对高分辨率的处理，使用Qt提供的：布局管理器 + 控件的最大/小尺寸限制 + QSizePolicy 是通用的选择。

对高缩放的处理，可以衍生出以下三种方案：

启用Qt的高DPI属性

即使用缩放敏感性的标准行为，调整到高缩放时，使用系统匹配的大小显示。

QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);

优点：一行代码搞定，无需另外在代码中做缩放的处理。
缺点：控件尺寸会被系统拉伸，无法精准控制，可能会导致界面变形或被拉伸到屏幕之外。

不启用Qt的高DPI属性

QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_DisableHighDpiScaling);

优点：一行代码搞定，无需另外在代码中做缩放的处理。
缺点：在高分辨率、缩放设备上运行，整个软件界面可能都会糊掉。

自定义缩放处理

如果希望当系统缩放设置增大时，应用能相应地缩小，以保持相同的视觉效果，可以自定义实现缩放处理。

这通常被称为DPI缩放感知。

注意：
这不是标准的缩放敏感性行为。通常，当用户增加系统的缩放设置时，他们期待更大的UI元素，以便在高分辨率上更容易阅读和操作。反过来，如果应用在用户增加系统缩放设置时缩小自己的UI，那么可能会引发用户的迷茫和困扰，因为他们把系统的缩放设置调大，却看到应用的UI反而变小了。

大致原理如下：
在软件初始化时，初始化并维护一个缩放因子。

初始化各个界面控件时，使用该缩放因子重新设置控件的尺寸。

当系统调整缩放时，更新缩放因子，并重新应用更新后的缩放因子到各个界面的控件上（重新设置控件尺寸）。

通用处理方案

通过以下两个实际案例，可以得知通用的处理方式：

UI以小尺寸设计，向上兼容，兼容方式可选启用或不启用高DPI属性，一般选择启用高DPI属性来避免界面模糊。

使用布局管理器自动处理分辨率变化，使用Qt的高DPI属性处理缩放变化。

方案示例

可以参考一些成熟的Windows客户端的处理方案

Windows飞书客户端

1920 * 1080分辨率 100%缩放，显示窗口尺寸: 1276 * 660:

调整为150%缩放后，计算推断尺寸：1276 * 1.5 = 1914， 660 * 1.5 = 990，实际尺寸：1920*1000

MarkText

1920 * 1080分辨率 100%缩放，显示窗口尺寸:1190 * 679：

调整为150%，计算推断尺寸：1190 * 1.5 = 1785， 679 * 1.5 = 1018，缩放后实际尺寸：1784*1004

总结

本文以Qt客户端开发中遇到的高分辨率、缩放问题，引出Qt对高分辨率、缩放的支持，并衍生出三种对高分辨率、缩放问题的处理方式。

最后参考程序的Windows客户端程序，总结了一种通用的高分辨率、缩放处理方案。

当然，也得根据应用场景、实际需求来选择合适的处理方式。