Qt学习之路：Qt绘制系统简介

1、参考：Qt 绘制系统简介：

https://www.devbean.net/2012/10/qt-study-road-2-paint-sys/
总结：
Qt的绘图系统允许使用相同的 API 在屏幕和其它打印设备上进行绘制。其整个绘图系统是基于 QPainter，
QPainterDevice 和 QPaintEngine 三个类。
其中可以把 QPainter 理解成画笔；把 QPaintDevice 理解成使用画笔的地方，比如纸张、屏幕等；而对于
纸张、屏幕而言，肯定要使用不同的画笔绘制，为了统一使用一种画笔，我们设计了QPaintEngine类，这个
类让不同的纸张、屏幕都能使用一种画笔。
QPainterDevice子类有QImage、QOpenGLPaintDevice、QWidget、QPixmap等，QOpenGLPaintDevice使用当前的QOpenGL上下文渲染QPainter绘制命令，几乎始终是硬件加速的。

2、QPaintEngine类：

QPaintEngine 类提供了抽象定义 Painter 的绘制到给定的平台上给定设备。Qt 为我们支持的不同绘
画后端提供了 QPaintEngine 的几种预制实现。比如：提供的主要绘制引擎是光栅绘制引擎，包含一个软件
光栅化程序；也为 OpenGL 和打印提供了QPaintEngine一些实现。
自定义 QPainter 绘制到某一个后端，则必须继承 QPaintEngine 的子类并重新实现其所有虚拟功能。
QPaintEngine由创建它的QPaintDevice创建并拥有。

QPaintEngine已经支持了哪些类型的绘制引擎？
QPaintEngine::Type
QPaintEngine::OpenGL2
QPaintEngine::PaintBuffer
QPaintEngine::Direct3D //Windows only, Direct3D based engine
等等

3、怎样指定 QPainter 使用 QPaintEngine::OpenGL2 绘制引擎？

① 首先了解 QPainter 与 QPainterEngine 实现的关系图：
参考：
绘图引擎QPainterEngine：https://blog.csdn.net/weixin_34221036/article/details/91608541
总结：
在QT中所有的绘图操作都是通过QPainter来完成的，甚至QT自身所有控件窗口的绘制都是通过QPainter绘制显示。另外QPainterDevice为作为绘图设备存在。其实最后所有的操作都是通过QT自身的QPainterEngine来实现绘制渲染。

② 指定绘制引擎的方式：
在 QT5 中可以通过 QPA 来指定不同平台，对于不同平台的 QPainterEngine 就有不同的实现方式。
QT_QPA_PLATFORM 可指定的平台：EGLFS, LinuxFB, DirectFB, Wayland。

QPA 环境变量说明手册：
Qt5.9.7$ grep “QT_QPA_PLATFORM” . -rnw
./Src/qtdoc/doc/src/platforms/emb-linux.qdoc
试验测试：
$ ./hello -platform [eglfs | linuxfb] &;
$ top -H 查看进程内线程运行，并按’1’看多cpu情况
开启相同功能时总结：
① 在 linuxfb 平台运行时，qui_main对一个cpu占用率99.3%。
② 在 eglfs 平台运行时，qui_main对一个cpu的占用率22%。
③ 说明 eglfs 平台下 QPainter 选择了 QPaintEngine::OpenGL2 绘制引擎。

注意：QPainter在GPU设备上，将不能发挥GPU的全部实力。
QT嵌入式平台配置：http://www.mamicode.com/info-detail-1618722.html

4、Qt Quick：

参考：QtQuick-场景渲染(Scene Graph)：
https://blog.csdn.net/zhushentian/article/details/81279196
总结:
Qt Quick使用场景：
① 在Qt5之前，GUI开发使用的是现在的QtWidgets，ui描述界面布局组合C++细节实现，实现效果很好，界面开发的速度还算中肯。在不具备开发自定义UI又需跨平台的组织和个人面前，几乎是不二选择。
② 但在移动开发面前不灵了，因为QtWidgets本质是使用平台绘图工具来绘绘制界面，而每个界面的绘制都需要各自有自己的绘制状态，这个消耗对于手机这类移动平台来说是不可忽视的。
③ QtQuick主要是改变了界面渲染方式，自QtQuick2起统一使用OpenGL ES 2.0或者OpenGL 2.0 来渲染界面。
好处是：所有要渲染的界面元素均在最后统一提供给OpenGL，极大减少状态切换时间和渲染时间（相比于之前使用QPainter依次为每个界面元素渲染）。
举例来讲：就像写文件，把要写的内容存在缓存后统一写入文件，一定比每次写入都重复打开关闭文件要快。
④ 在很多平台上，渲染线程和GUI线程是不同的两个线程，两个可以并行着来，这点上QtQuick最后统一渲染所有界面又提升了效率。

Qt Quick使用方式：
① Quick可以使用 Qml 框架的程序，Qml基于 GPU 实现了一套渲染框架，这个框架就是 SceneGraph。SceneGraph提
供了很多 GPU 渲染相关的功能，都是以 QSG 开头的类，但是QSG有点难以使用，需要有一定的 OpenGL或DirectX
相关图形学知识，并理解 SceneGraph 的节点交换机制。使用方式是在 QQuickItem 的子类中，重载updatePaintNode函数。
② 如果直接使用OpenGL的API，则提供了 QQuickFrameBufferObject 的一种途径。QQuickFramebufferObject 继承于
QQuickItem 用来在一个framebuffer object(FBO)上做渲染，SceneGraph框架会将这个FBO渲染到屏幕上。只要理解
了渲染流程，用起来还是很方便的。

---- QQuickWidget QQuickWindow QQuickView QQuickItem是 Qt Quick 编程基础类----
arm5728 使用 QtQuick（对比QtWidgets + eglfs平台）开发界面程序能发挥最大效率。

了解：QSG_VISUALIZE

5、QOpenGLWindow的位置:

总结:
① QOpenGLWindow是QWidget和OpenGL的一个桥梁，相当于给用户提供了在Qt中使用OpenGL语言编程接口。它与QOpenGLWidget一样需重新实现initializeGL、resizeGL、paintGL。它结合OpenGL语言函数更多是用于绘制3D场景，而2D图形绘制通常使用QPainter即可。
② OpenGL绘制和QPainter绘制，也称为混合渲染：
混合渲染：https://www.linecg.com/news_7568.html
③ QOpenGLWidget用来在QWidget框架中集成OpenGL渲染，QOpenGLWindow用在Qml框架。
④ Qt对OpenGL系列的函数都做了封装，一般使用QOpenGLFunctions就够了。使用这些functions，一定要
在有OpenGL上下文环境的地方，先调用一下initializeOpenGLFunctions。