基于Qt的轨迹还原之二:用QGLWidget实现功能

上节讲到六种选择,最终确定了QGLWidget,理由如下:


在Qt里直接写OpenGL基于官方glut的原始语法行不通,也没有必要,因为Qt5.0之后对OpenGL作了很好的支持,并且形成了自己的规则,成为Qt内部的一分子。所以抛弃OpenGL(glut)的想法。但值得注意的是:OpenGL渲染的原理是不变的,要想出色完成3D绘图,必须首先自学OpenGL的原理和基本写法。


QOpenGLwidget是Qt5.4之后出现的支持OpenGL的新类。虽然它有优点,比如它通过避免创建独立的本机窗口避免一些潜在风险,但是实现功能变化不大,基本继承了QGLWidget。它的缺点在于,可用的开发文档较少,很多coder在使用过程中也经常出现这样或那样的问题,由于写法有很多改动,所以基本处在初期探索阶段。基于以上考虑,我们最终抛弃了这种想法。


Qwt3dplot事实上是一个非常强大的基于Qt开发的开源3D图形库,尽管它有很长时间没有更新了,但是已经足够完美。然而,它的强大主要体现在渲染数学立体图形和曲面,对于散点支持较少,我没有发现足够可用的API接口,而且基于开源库实现项目的难点在于需要花大量时间阅读开发文档,而且自己发挥空间不大,后期如果要大幅修改,也会感到力不从心,往往找不到对应的功能实现。


最后两个是非常专业的3D图形软件,一般用来开发机械制图等大型软件。正因为他们的庞杂,所以在没有指导的情况下很难下手,学习困难较多。而且放在我们项目中,不免让人生出“杀鸡焉用牛刀”的感慨。


最终确定了使用QGLWidget来实现可交互的基于散点绘制三维曲线的想法。


虽然GL前加了一个Q字,让人感觉QGLWidget就是一个简单的Qt类,照着帮助文档里的类说明写写方法就可以了,然而事实却远没有这么简单。Qt文档里只是介绍了类成员函数的声明,而成员函数的实现则完全由开发者自行发挥,事实上要求开发者首先是一个精通OpenGL的人。因此,不可避免地,我们需要学习OpenGL的基础理论知识和基本方法。项目中需要熟练掌握的是“顶点处理管线”和“着色模型”。

关于学习OpenGL,推荐下面的网站

OpenGL原理学习


在学习了OpenGL的基础理论并加以练习后,剩下的工作变得简单。
我们可以派生QGLWidget类,QGLWidget提供三个方便的虚函数,我们可以在子类中重写他们,来完成一些典型的OpenGL任务:
1、paintGL()函数:绘制OpenGL图像,当窗口需要被刷新时候被调用
2、resizeGL()函数,建立OpenGL的视图窗口等一系列,当窗口大小改变时候被调用,(当然第一次显示时候也会被调用,因为所有新创建的窗口都自动得到一个改变的大小的事件)
3、initializeGL()建立OpenGL绘图的上下文环境,声明播放列表等等,在第一次调用resizeGL()或者paintGL()调用前调用。
4、如果除了paintGL()外还需要一个绘图的触发器,(典型的方法是使用定时器来绘图),我们可以调用updateGL()函数,在updateGL()会调用glDraw()来刷新窗口。


一个典型的QGLWidget子类实现框架如下:

class MyGLDrawer : public QGLWidget
{
    Q_OBJECT        // must include this if you use Qt signals/slots
public:
    MyGLDrawer(QWidget *parent)
        : QGLWidget(parent) {}
protected:
    void initializeGL()
    {
        // Set up the rendering context, define display lists etc.:
        glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    }
    void resizeGL(int w, int h)
    {
        // setup viewport, projection etc.:
        glViewport(0, 0, (GLint)w, (GLint)h);
        ...
        glFrustum(...);
    }
    void paintGL()
    {
        // draw the scene:
        glRotatef(...);
        glMaterialfv(...);
        glBegin(GL_QUADS);
        glVertex3f(...);
        glVertex3f(...);
        glEnd();
    }
};


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章