OpenGL(四)之Qt窗口(QOpenGLWidget)

OpenGL(四)之Qt窗口(QOpenGLWidget簡單例子)

上一篇QOpenGLWidget詳解中，詳細介紹了QOpenGLWidget的一些使用方法和特點，下面給出一個具體的例子。

QOpenGLWidget 簡單例子

簡介

QOpenGLWidget是一個用來渲染OpenGL圖形的窗口組件，它繼承於QWidget;具體使用：

• Header:
• 頭文件: #include <QOpenGLWidget>
• qmake: QT += widgets
• 版本： Qt 5.4之後

實例

創建一個MyOpenGLWidget的類

MyOpenGLWidget繼承QOpenGLWidget以及QOpenGLFunctions_3_3_Core；

1. 繼承QOpenGLWidget

• 繼承所有QWidget的功能，方便集成到應用程序中。
• 提供渲染OpenGL的圖形部件，具體爲：
  initializeGL():設置OpenGL資源和狀態。該函數只在第一次調用resizeGL()或paintGL()前被調用一次。
  resizeGL():設置OpenGL的視口、投影等。每次部件大小改變時都會調用該函數。
  頭文件 MyOpenGLWidget.h
  paintGL():渲染OpenGL場景。每當部件需要更新時都會調用該函數。

2. 繼承QOpenGLFunctions_3_3_Core

• 可以直接使用QOpenGLFunctions_3_3_Core
• 根據需求替換OpenGL核心框架，或是換成兼容固定線管的框架

頭文件 MyOpenGLWidget.h

#include <QOpenGLWidget>
#include <QOpenGLFunctions_3_3_Core>

static const char *vertexShaderSource =
    "attribute highp vec4 posAttr;\n"
    "attribute lowp vec4 colAttr;\n"
    "varying lowp vec4 col;\n"
    "uniform highp mat4 matrix;\n"
    "void main() {\n"
    "   col = colAttr;\n"
    "   gl_Position = matrix * posAttr;\n"
    "}\n";

static const char *fragmentShaderSource =
    "varying lowp vec4 col;\n"
    "void main() {\n"
    "   gl_FragColor = col;\n"
    "}\n";

class QOpenGLShaderProgram;
class MyOpenGLWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions_3_3_Core
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MyOpenGLWidget(QWidget *parent = 0);
    ~MyOpenGLWidget();

public:
    void StartAnimating();
protected:
    /*初始化OpenGL資源和狀態*/
    void initializeGL();
    /*渲染OpenGL場景*/
    void paintGL();
    /*設置OpenGL的視口、投影等。每次部件大小改變時都會調用該函數*/
    void resizeGL(int width, int height);

private:
    GLint m_posAttr = 0;
    GLint m_colAttr = 0;
    GLint m_matrixUniform = 0;

    QOpenGLShaderProgram *m_program = nullptr;

    int m_frame = 0;

    QTimer *m_timer;
};

源文件 MyOpenGLWidget.cpp

MyOpenGLWidget::MyOpenGLWidget(QWidget *parent)
    : QOpenGLWidget(parent)
{
    m_timer = new QTimer(this);
    QObject::connect(m_timer, &QTimer::timeout, [this](){
        this->update();

    });
}

MyOpenGLWidget::~MyOpenGLWidget()
{
    m_timer->deleteLater();
}

void MyOpenGLWidget::StartAnimating()
{
    m_timer->start(10);
}

void MyOpenGLWidget::initializeGL()
{
    // 爲當前環境初始化OpenGL函數
    initializeOpenGLFunctions();

    //新建着色器程序處理工具
     m_program = new QOpenGLShaderProgram(this);
     //加載頂點着色器程序
     m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex, vertexShaderSource);
     //加載片段着色器程序
     m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment, fragmentShaderSource);
     //鏈接着色器程序
     m_program->link();
     //着色器程序位置屬性
     m_posAttr = m_program->attributeLocation("posAttr");
     //斷言是否成功
     Q_ASSERT(m_posAttr != -1);
     //着色器程序顏色屬性
     m_colAttr = m_program->attributeLocation("colAttr");
     //斷言是否成功
     Q_ASSERT(m_colAttr != -1);
     //返回統一值
     m_matrixUniform = m_program->uniformLocation("matrix");
     //斷言是否成功
     Q_ASSERT(m_matrixUniform != -1);
}

void MyOpenGLWidget::paintGL()
{
    /*清空顏色緩存，深度緩存，模板緩存*/
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    //綁定着色器程序
    m_program->bind();

    QMatrix4x4 matrix;
    //設置透視矩陣
    matrix.perspective(60.0f, 4.0f / 3.0f, 0.1f, 100.0f);
    //沿着Z軸負方向平移-2
    matrix.translate(0, 0, -2);
    //繞Y軸旋轉
    matrix.rotate(m_frame, 0, 1, 0);
    //爲着色器程序傳入當前變換
    m_program->setUniformValue(m_matrixUniform, matrix);
    //三角形三個頂點
    static const GLfloat vertices[] = {
         0.0f,  0.707f,
        -0.5f, -0.5f,
         0.5f, -0.5f
    };
    //三角形每個頂點對應的顏色值
    static const GLfloat colors[] = {
        1.0f, 0.0f, 0.0f,
        0.0f, 1.0f, 0.0f,
        0.0f, 0.0f, 1.0f
    };
    //爲着色器設置頂點屬性
    glVertexAttribPointer(m_posAttr, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
    //爲着色器設置顏色屬性
    glVertexAttribPointer(m_colAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, colors);

    //啓用頂點着色器屬性
    glEnableVertexAttribArray(m_posAttr);
    //啓用顏色着色器屬性
    glEnableVertexAttribArray(m_colAttr);
    //繪製三角形
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

    //關閉頂點着色器屬性
    glDisableVertexAttribArray(m_colAttr);
    //關閉顏色着色器屬性
    glDisableVertexAttribArray(m_posAttr);
    //解綁着色器
    m_program->release();
    ++m_frame;
}

void MyOpenGLWidget::resizeGL(int width, int height)
{
    /*獲取設備像素比*/
    const qreal retinaScale = devicePixelRatio();
    //設置視口
    glViewport(0, 0, width * retinaScale, height * retinaScale);
}

main.cpp

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    QSurfaceFormat format;
    //設置每個每個像素採樣樣本個數，用於抗鋸齒
    format.setSamples(16);

    //實例化窗口
    MyOpenGLWidget window;
    window.setFormat(format);
    window.resize(640, 480);
    window.StartAnimating();
    window.show();


    return a.exec();
}

運行程序

資源下載

MyOpenGLWidget