OpenGL环境配置（基于Qt窗口）

一，简述

        OPenGL的环境配置由很多种，这儿使用的环境就是glfw和glad组合。选择Qt来作为界面库使用。

二，环境版本

vs2013 + Qt5.5 + OpenGL3.3

三，方法

        和一般的环境配置一样，也需要一个三维绘图窗口和一个用于管理函数指针的库，在Qt中对应的就是两个类QOpenGLWidget和QOpenGLFunctions，只需要继承他们就可以了。

class QOPenWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions
{
	Q_OBJECT
public:
	QOPenWidget(QWidget *parent = 0);
	~QOPenWidget();

private:
	void initializeGL();			/*写渲染前的配置信息*/
	void resizeGL(int w, int h);	/*窗口变化*/
	void paintGL();				/*写渲染循环的内容*/
};

        注意QOpenGLFunctions是基于OpenGL ES 2.0的API，如果想用任意版本的原生OPenGL，需要用的一个类QAbstractOpenGLFunctions，它有很多子类，对应不同版本的OpenGL。如图这是Qt文档中的说明。

        对于本示例来说使用的是3.3版，继承的类就是QOpenGLFunctions_3_3_Compatibility类。其他可按自己需要的版本来继承。下面来个完整的示例。

四，源码

QOPenWidget.h

#ifndef QOPENWIDGET_H
#define QOPENWIDGET_H

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 


class QOPenWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions_3_3_Compatibility
{
	Q_OBJECT
public:
	QOPenWidget(QWidget *parent = 0);
	~QOPenWidget();

private:
	void initializeGL();
	void resizeGL(int w, int h);
	void paintGL();

	//加载着色器程序
	void CompileShader(unsigned int *id, const char* vertexPath, const char* fragmentPath, const char* geometryPath = NULL);

private:
	//缓存对象
	unsigned int VBO, VAO, EBO;

	//着色器程序ID
	unsigned int ID;

	//定时器
	QTimer timer;
};

#endif 

QOPenWidget.cpp

#include "QOPenWidget.h"
#include 
#include 
#include
#include 


QOPenWidget::QOPenWidget(QWidget *parent) :QOpenGLWidget(parent)
{
	setUpdateBehavior(QOpenGLWidget::NoPartialUpdate);

	connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(update()));
	timer.start(0);
}
QOPenWidget::~QOPenWidget()
{

}

void QOPenWidget::initializeGL()
{
	initializeOpenGLFunctions();				//初始化
	glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);					//开启深度缓存

	//添加着色器
	CompileShader(&ID,"texture.vs", "texture.fs");
	
	float vertices[] = {
		// 位置              // 颜色
		0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,  
		-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 
		0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f    
	};

	glGenVertexArrays(1, &VAO);
	glGenBuffers(1, &VBO);
	glGenBuffers(1, &EBO);
	//绑定VAO
	glBindVertexArray(VAO);

	//绑定VBO
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
	//把顶点数组复制到VBO
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

	// 位置属性
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);
	// 颜色属性
	glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
	glEnableVertexAttribArray(1);

	//解除绑定VBO
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
	//解除绑定EBO
	//glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
	//解除绑定VAO
	glBindVertexArray(0);

}



void QOPenWidget::resizeGL(int w, int h)
{
	glViewport(0, 0, w, h);
}


void QOPenWidget::paintGL()
{
	glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	//激活着色器
	glUseProgram(ID);
	//绑定顶点缓存对象
	glBindVertexArray(VAO);
	//开始绘制
	glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
	//解除绑定
	glBindVertexArray(0);
}


//加载着色器程序
void QOPenWidget::CompileShader(unsigned int *id, const char* vertexPath, const char* fragmentPath, const char* geometryPath)
{
	std::string vertexCode;
	std::string fragmentCode;
	std::string geometryCode;
	std::ifstream vShaderFile;
	std::ifstream fShaderFile;
	std::ifstream gShaderFile;


	// 打开文件
	vShaderFile.open(vertexPath);
	fShaderFile.open(fragmentPath);
	std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
	// 读取文件的缓冲内容到数据流中
	vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
	fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
	// 关闭文件处理器
	vShaderFile.close();
	fShaderFile.close();
	// 转换数据流到string
	vertexCode = vShaderStream.str();
	fragmentCode = fShaderStream.str();

	if (geometryPath != NULL)
	{
		gShaderFile.open(geometryPath);
		std::stringstream gShaderStream;
		gShaderStream << gShaderFile.rdbuf();
		gShaderFile.close();
		geometryCode = gShaderStream.str();
	}

	const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
	const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str();

	// 2. 编译着色器
	unsigned int vertex, fragment;
	int success;
	char infoLog[512];

	// 顶点着色器
	vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
	glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
	//编译着色器
	glCompileShader(vertex);
	//检测编译时错误
	glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success);
	//如果编译错误进入语句
	if (!success)
	{
		//获取错误信息
		glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog);
		//打印错误
		std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
	}


	//片元着色器
	fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
	glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
	glCompileShader(fragment);
	//检测错误
	glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &success);
	if (!success)
	{
		//获取错误原因
		glGetShaderInfoLog(fragment, 512, NULL, infoLog);
		//打印
		std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
	}

	//几何着色器
	unsigned int geometry;
	if (geometryPath != nullptr)
	{
		const char * gShaderCode = geometryCode.c_str();
		geometry = glCreateShader(GL_GEOMETRY_SHADER);
		glShaderSource(geometry, 1, &gShaderCode, NULL);
		glCompileShader(geometry);
	}


	// 着色器程序
	*id = glCreateProgram();
	glAttachShader(*id, vertex);
	glAttachShader(*id, fragment);
	if (geometryPath != nullptr)
		glAttachShader(*id, geometry);
	glLinkProgram(*id);
	//检测错误
	glGetProgramiv(*id, GL_LINK_STATUS, &success);
	if (!success)
	{
		//获取错误信息
		glGetProgramInfoLog(ID, 512, NULL, infoLog);
		std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
	}

	// 删除着色器，它们已经链接到我们的程序中了，已经不再需要了
	glDeleteShader(vertex);
	glDeleteShader(fragment);
	if (geometryPath != nullptr)
		glDeleteShader(geometry);
}

着色器

texture.vs

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;   
layout (location = 1) in vec3 aColor; 

out vec3 ourColor; 

void main()
{
    gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
    ourColor = aColor; 
}

texture.fs

#version 330 core
out vec4 FragColor;  
in vec3 ourColor;

void main()
{
    FragColor = vec4(ourColor, 1.0);
}

五，显示效果