OpenGL(4)之Qt窗口(QOpenGLWidget)

OpenGL(4)之Qt窗口(QOpenGLWidget简单例子)

上一篇QOpenGLWidget详解中，详细介绍了QOpenGLWidget的一些使用方法和特点，下面给出一个具体的例子。

QOpenGLWidget 简单例子

简介

QOpenGLWidget是一个用来渲染OpenGL图形的窗口组件，它继承于QWidget;具体使用：

• Header:
• 头文件: #include
• qmake: QT += widgets
• 版本： Qt 5.4之后

实例

创建一个MyOpenGLWidget的类

MyOpenGLWidget继承QOpenGLWidget以及QOpenGLFunctions_3_3_Core；

1. 继承QOpenGLWidget

• 继承所有QWidget的功能，方便集成到应用程序中。
• 提供渲染OpenGL的图形部件，具体为：
  initializeGL():设置OpenGL资源和状态。该函数只在第一次调用resizeGL()或paintGL()前被调用一次。
  resizeGL():设置OpenGL的视口、投影等。每次部件大小改变时都会调用该函数。
  头文件 MyOpenGLWidget.h
  paintGL():渲染OpenGL场景。每当部件需要更新时都会调用该函数。

2. 继承QOpenGLFunctions_3_3_Core

• 可以直接使用QOpenGLFunctions_3_3_Core
• 根据需求替换OpenGL核心框架，或是换成兼容固定线管的框架

头文件 MyOpenGLWidget.h

#include 
#include 

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资源和状态*/
    void initializeGL();
    /*渲染OpenGL场景*/
    void paintGL();
    /*设置OpenGL的视口、投影等。每次部件大小改变时都会调用该函数*/
    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()
{
    // 为当前环境初始化OpenGL函数
    initializeOpenGLFunctions();

    //新建着色器程序处理工具
     m_program = new QOpenGLShaderProgram(this);
     //加载顶点着色器程序
     m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex, vertexShaderSource);
     //加载片段着色器程序
     m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment, fragmentShaderSource);
     //链接着色器程序
     m_program->link();
     //着色器程序位置属性
     m_posAttr = m_program->attributeLocation("posAttr");
     //断言是否成功
     Q_ASSERT(m_posAttr != -1);
     //着色器程序颜色属性
     m_colAttr = m_program->attributeLocation("colAttr");
     //断言是否成功
     Q_ASSERT(m_colAttr != -1);
     //返回统一值
     m_matrixUniform = m_program->uniformLocation("matrix");
     //断言是否成功
     Q_ASSERT(m_matrixUniform != -1);
}

void MyOpenGLWidget::paintGL()
{
    /*清空颜色缓存，深度缓存，模板缓存*/
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    //绑定着色器程序
    m_program->bind();

    QMatrix4x4 matrix;
    //设置透视矩阵
    matrix.perspective(60.0f, 4.0f / 3.0f, 0.1f, 100.0f);
    //沿着Z轴负方向平移-2
    matrix.translate(0, 0, -2);
    //绕Y轴旋转
    matrix.rotate(m_frame, 0, 1, 0);
    //为着色器程序传入当前变换
    m_program->setUniformValue(m_matrixUniform, matrix);
    //三角形三个顶点
    static const GLfloat vertices[] = {
         0.0f,  0.707f,
        -0.5f, -0.5f,
         0.5f, -0.5f
    };
    //三角形每个顶点对应的颜色值
    static const GLfloat colors[] = {
        1.0f, 0.0f, 0.0f,
        0.0f, 1.0f, 0.0f,
        0.0f, 0.0f, 1.0f
    };
    //为着色器设置顶点属性
    glVertexAttribPointer(m_posAttr, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
    //为着色器设置颜色属性
    glVertexAttribPointer(m_colAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, colors);

    //启用顶点着色器属性
    glEnableVertexAttribArray(m_posAttr);
    //启用颜色着色器属性
    glEnableVertexAttribArray(m_colAttr);
    //绘制三角形
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

    //关闭顶点着色器属性
    glDisableVertexAttribArray(m_colAttr);
    //关闭颜色着色器属性
    glDisableVertexAttribArray(m_posAttr);
    //解绑着色器
    m_program->release();
    ++m_frame;
}

void MyOpenGLWidget::resizeGL(int width, int height)
{
    /*获取设备像素比*/
    const qreal retinaScale = devicePixelRatio();
    //设置视口
    glViewport(0, 0, width * retinaScale, height * retinaScale);
}

main.cpp

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    QSurfaceFormat format;
    //设置每个每个像素采样样本个数，用于抗锯齿
    format.setSamples(16);

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


    return a.exec();
}

运行程序

资源下载

MyOpenGLWidget