Qt 3D 汽车仪表盘

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一、3D模型的制作

3D模型的制作有多种软件，如Blender、maya、3dmax等等。Blender当前可以免费使用，学习起来也不难，网上有很多视频教程。

1、制作仪表盘模型

使用贴图制作。贴图是用图形软件制作，也可以网上找质量好的图片做贴图。仪表盘中刻度，是真实的模型，刻度值也是模型。

• 仪表盘
  
• 仪表盘贴图：

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2、制作汽车模型

曲面模型制作有难度，贴图时有点变形，因为技术水平有限。

• 汽车模型
  

• 汽车模型一部分贴图

.

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3、制作仪表指针模型

• 制作模型

模型有很多曲面，需要耐心调整，水平有限，献丑了。

• 指针贴图
  
  

4、其他贴图

• 背景贴图

• 标志贴图

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二、模型导入Qt中

1、Scene3D类型

Scene3D类型用于将Qt3D场景集成到QtQuick 场景中。Scene3D类型将由Entity提供的Qt3D场景渲染到多重采样的Framebuffer对象中。每个应用程序实例化一个以上的Scene3D实例。原因是Scene3D实例实例化了场景下的整个Qt 3D引擎（内存管理器，线程池，渲染…）。

    Scene3D 
    {
     
        width: 1920
        height: 720
        x: 0
        y: 0
        focus: true
        aspects: ["input", "logic"]
        cameraAspectRatioMode: Scene3D.AutomaticAspectRatio
        antialiasing: true
        Entity {
     }
    }

2、 Entity 类型

Entity 实体是一个Node子类，可以聚合几个Component3D实例来指定它的行为。实体本身就是一个空壳。实体对象的行为由其引用的Component3D对象定义。每个Qt3D后端方面都将能够通过识别实体由哪些组件来解释和处理实体。一个方面可能决定只处理由单个Transform组件组成的实体，而另一个方面可能会专注于MouseHandler。

    Entity 
    {
     
        id: InstrumentPanel
         property int rotateAngleY: 0.0
         property int sceneRotate: 45
            
             //定义一个摄像机
        Camera 
        {
     
            id: camera
            projectionType: CameraLens.PerspectiveProjection
            fieldOfView: 30
            //aspectRatio: _window.width / _window.height
            onAspectRatioChanged: console.log(
                                          "aspectRatio = " + aspectRatio)
            aspectRatio: 16 / 9
            nearPlane: 0.1
            farPlane: 1000.0
            position: Qt.vector3d(0.0, 80.0, 10.0)  // 场景的x、y、z坐标位置。
            viewCenter: Qt.vector3d(0.0, 0.0, 0.0)
            // upVector: Qt.vector3d(0.0, 10.0, 0.0)
        }

        //该OrbitCameraController类允许控制沿轨道路径的场景摄像机
        OrbitCameraController 
        {
     
             camera: camera
        }
            
        //Qt Quick Components提供了一组用于构建用户界面的QML组件。
        //这些组件允许界面接受用户输入并提供反馈指示。
        components: 
        [
        RenderSettings 
        {
     
            activeFrameGraph: ForwardRenderer 
            {
     
                 clearColor: Qt.rgba(0.1, 0.1, 0.1, 1.0)
                 camera: camera
            }
        },

        //允许输入设备控制
        InputSettings {
      }
        ]
        
        SceneLoader{
     }
        Transform{
     }
        Entity {
     }
    }

3、SceneLoader{}

给定3D源文件，SceneLoader将尝试对其进行解析，并使用适当的GeometryRenderer，Transform和Material组件构建一个Entity对象树。加载程序将尝试根据模型文件的属性确定最佳材料。如果您希望使用自定义材质，则必须遍历树并用您的材质替换默认的关联材质。SceneLoader加载完整的场景子树。如果要加载单个几何图形，则应改为使用“网格”。
SceneLoader在内部依靠插件的使用来支持各种3D文件格式。

下面是导入左边仪表盘模型

   SceneLoader 
   {
     
        id: LeftInstrumentPanel   
         source: "qrc:/models/leftdial.qgltf"    
          onStatusChanged:
           {
     
                 console.log("status is " + status)
                  if (status == SceneLoader.Ready) 
                  {
     
                       finishLoad3D()
                  }
           }
   }
          
   //使用通过仅使用4x4矩阵中提供的一种变换，它可以将旋转，缩放，平移和剪切组合在一起
   Transform
   {
     
       id: LeftTransform
       matrix:
       {
     
           var m = Qt.matrix4x4()
            m.scale(4.0)
            return m
       }
   }
    //
   Entity
   {
     
       id: rightEntity
       components: [LeftInstrumentPanel   , LeftTransform]
   }

下面是导入左边指针模型

   SceneLoader 
   {
     
       id: Leftpointerscene
       source: "qrc:/models/leftpointer.qgltf"
       onStatusChanged:
        {
     
               console.log("status is " + status)
               if (status == SceneLoader.Ready) 
               {
     
                     finishLoad3D()
               }
        }
   }
   
   Transform 
   {
     
       id: LeftpointerTransform 
       matrix: 
       {
     
            var matirx = Qt.matrix4x4()
            matirx.scale(4.0)
            return matirx.times(rotateAround(Qt.vector3d(-7, 0, 0),
                                                  leftpointerRotation,
                                                  Qt.vector3d(0, -1, 0)))
       }
   }
   
   Entity 
   {
     
       id: pointerEntity
        components: [Leftpointerscene, LeftpointerTransform ]
   }

4、添加灯光

场景中添加一个灯光，设置它的位置和颜色以及强度。灯光是场景的灵魂，场景中具有镜面反射，漫反射的材质各种，通过灯光体现出来。

  //灯光实体
  Entity 
  {
     
      components: [
          Transform {
     
              translation: Qt.vector3d(-100, 80, -30.0)  //灯光三维坐标
          },
          PointLight {
     
              color: "white"   //灯光颜色
              intensity: 0.50   //灯光强度
          }
      ]
  }
  

5、指针旋转

引入一个变量 worker.data，控制指针的位置。

    RotationAnimation on leftpointerRotation 
    {
     
        id: pointerRotationAnimation
        easing.type: Easing.Linear  //旋转方式：线性旋转
        from: 0.0 //起点位置
        to: worker.data   //旋转变量输入
        //direction: 1000
        //duration: 10000
        // loops: -1
    }
    

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三、程序运行效果截图

Qt中导入汽车模型（可做行驶动画效果）

比较完整的实例：

四、Qt 3D 资产调节管道

资产调节管道负责将资产文件转换为对预期任务有用的格式。剥离不必要数据的资产，然后将剩下的内容转换为渲染引擎可以轻松高效地使用的数据格式。保存的模型文件可能包含大量与应用程序无关的额外数据，从而导致更大的存储需求，以及更多的加载时间和运行时使用时间。

例如，如果我们查看存储在Blender文件（.blend）中的数据，除了包含几何数据之外，还有一些特定于Blender编辑器和渲染器的信息。 信息，例如编辑器的布局，撤消堆栈，修饰符，详细程度等。 还存在其他一些非常大的数据，例如高多边形模型，这些模型被雕刻并用于烘焙法线贴图等其他资源。 因此，即使对于非常简单的模型，编辑器保存的文件也可能包含很多不必要的数据，这些数据仅占用部署捆绑包中的空间，并且在某些情况下，该文件中的数据并不是我们使用方式的最有效格式。

因此，除了Assimp场景解析器插件外，我们还有一个用于加载GL传输格式（glTF）资产的插件，glTF旨在为应用程序有效地传输和加载3D场景和模型。 捆绑为glTF的资产具有捆绑的几何数据，纹理和着色器，这样Qt 3D可以轻松地将这些资产上传到GPU，并在Qt 3D场景中使用它们。 因此，我们选择glTF作为用于资产调节工具的格式。

1、qgltf介绍：

Qt工具qgltf是与Qt 3D模块捆绑在一起的应用程序。 它是与qmake或moc相同的宿主工具，它是在宿主计算机上构建和运行的。 qgltf的目的是获取使用数字内容创建工具创建的任意3D资源，并将其转换为glTF，glTF将由上述glTF场景解析器插件加载到Qt 3D场景中。 通过使用qgltf工具中捆绑的Open Asset Importer库，我们能够将Assimp场景解析器可以加载到glTF中的相同文件转换为有效加载。这也意味着可以减少目标系统上Qt库的依赖项数量。这对于嵌入式系统尤其重要：当在构建期间将资产烘焙为通用，高效的格式。

2、qgltf的用法：

如果在安装Qt的同时安装了Qt 3D模块，则qgltf工具与其他Qt工具（qmake，moc，uic）位于同一路径。 如果将qmake用作构建系统，则还可以在构建应用程序时使qgltf自动运行。 首先在qmake项目文件中列出3D模型文件，例如：

QT3D_MODELS += assets/car.obj
QGLTF_PARAMS = -b -S
load(qgltf)

这会将OBJ文件转换为glTF格式的文件，并将其与所有几何图形文件和图像文件一起添加到Qt资源文件（.qrc）中。 要在Qt 3D应用程序中使用该模型，您只需要通过将生成的文件设置为SceneLoader中的源来加载它即可。其他所有内容均由构建系统自动管理。

>SceneLoader 
>{
      
>   source：“ qrc：/models/car.qgltf”
>}

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水平有限，多指教！

…遗漏的地方再补充