Windows下osg+Qt搭建三维开发环境

      本博文讲述利用Visual Studio 2019、Osg、Qt搭建三维开发环境。本次Qt版本为5.14.1，Window为Windows 10。osg可以去osg下载，截至2022年8月21日，osg最新版本已经到3.6.5版本，考虑到最新版本的往往有些许的bug，故本文采用的是3.4.1版本，其下载地址为：OpenSceneGraph-3.4.1 release download

 1.osg编译安装

     osg在Windows下的 编译安装参见《windows平台下用CMake编译osg》。

注意：在利用CMake生成OpenSceneGraph.sln时，该解决方案的OSG Core文件夹下有的电脑会有osgQt工程 ，有的则没有，如：我公司电脑有osgQt工程，而我自己笔记本则没有，环境都一样，原因至今不知道。编译完成后，我的目录结构如下：

 2.利用Qt创建osg工程

在Visual Studio 2019下创建一个osg的Qt工程，cpp代码代码如下：

#include "QtWidgetsApplication2.h"
#include
QtWidgetsApplication2::QtWidgetsApplication2(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
	initOsg();
}

QtWidgetsApplication2::~QtWidgetsApplication2()
{}
void QtWidgetsApplication2::initOsg()
{
	// 步骤一：初始化qt窗口系统
	osgQt::initQtWindowingSystem();

	// 步骤二：创建视口
	m_pViewer = new osgViewer::Viewer;

	// 步骤三：视口设为单线程（Qt5必须）
	m_pViewer->setThreadingModel(osgViewer::ViewerBase::SingleThreaded);

	// 步骤四：对视图的操作，必须，否则无法显示黑屏
	m_pViewer->setCameraManipulator(new osgGA::TrackballManipulator);

	// 步骤五：视口操作

	// 步骤六：设置osgQt视口(一个应用程序用opgQt同一时刻只能设置一个视口）
	osgQt::setViewer(m_pViewer.get());

	// 步骤七：创建窗口(2个都要，只创建osgQt::GLWidget会挂掉）
	m_pGLWidget = new osgQt::GLWidget(this);
	m_pGraphicsWindowQt = new osgQt::GraphicsWindowQt(m_pGLWidget);

	// 步骤八：设置视口
	m_pViewport = new osg::Viewport(0, 0, m_pGLWidget->width(), m_pGLWidget->height());
	//m_pViewport = new osg::Viewport();

	// 步骤九：设置摄像机视口范围，未设置不会显示，即窗口一片黑（刷新窗口但没有内容显示）
	m_pViewer->getCamera()->setViewport(m_pViewport);
	m_pViewer->getCamera()->setClearColor(osg::Vec4f(0.0235, 0.45, 0.67, 1.0));

	// 步骤十：设置刷新显示内容，未设置不会显示，即一片白（不会刷新窗口）
	m_pViewer->getCamera()->setGraphicsContext(m_pGraphicsWindowQt);

	auto spCowNode = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
	m_pViewer->setSceneData(spCowNode );


}


void QtWidgetsApplication2::resizeEvent(QResizeEvent* event)
{
	m_pGLWidget->move(0, 0);
	m_pGLWidget->resize(event->size());
}

 .h代码如下：

#pragma once

#include 
#include "ui_QtWidgetsApplication2.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include
class QtWidgetsApplication2 : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    QtWidgetsApplication2(QWidget *parent = nullptr);
    ~QtWidgetsApplication2();

    void initOsg();

    void resizeEvent(QResizeEvent* event) override;
private:
    Ui::QtWidgetsApplication2Class ui;
    // osg about
    osg::ref_ptr m_pViewer{ nullptr };
    osg::ref_ptr m_pViewport{ nullptr };
    osgQt::GLWidget* m_pGLWidget{ nullptr };
    osg::ref_ptr < osgQt::GraphicsWindowQt> m_pGraphicsWindowQt{ nullptr };
};

生成目录、包含目录、库目录、链接库设置如下：

 

图1：生成目录 

图2：包含目录、库目录

  图3：链接库设置

为了保证链接设置完全，我们把osg的核心库都加入，如下：

OpenThreadsd.lib
osgd.lib
osgDBd.lib
osgGAd.lib
osgManipulatord.lib
osgTextd.lib
osgUId.lib
osgUtild.lib
osgViewerd.lib
osgWidgetd.lib
osgQtd.lib

 注意：这是debug版的lib，release版的去掉文件名的最后一个d即可。

 3.遇到的问题解决

当编译2节的工程时，会出现很多问题。

问题1：报如下找不到头文件的错误：

 解决方法：将E:\osg\build\include下子目录下的文件拷贝到

                E:\osg\OpenSceneGraph-3.4.1\include目录下与其子目录名相同的目录中。

无法打开包括文件: “osgQt/Version”: No such file or directory

找到E:\osg\OpenSceneGraph-3.4.1\src\osgQt目录下的Version.in文件拷贝到E:\osg\OpenSceneGraph-3.4.1\include\osgQt并重命名为Version，用记事本打开该文件并将下面删除：

#if (QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(OSGQT_QT_VERSION,0,0))
#error "Qt version mismatch detected! Make sure to compile applications using osgQt with the same major Qt version that osgQt has been compiled against."
#endif

否则会报： error C2018: 未知字符“0x40”。

问题2：osgQt工程问题

       解决方案的OSG Core文件夹下有osgQt工程，则直接链接osgQt，QtWidgetsApplication2工程启动，但立马崩溃，崩溃于：osg\State.cpp的第229行，如下：

   _glExtensions->glGetQueryiv(GL_TIMESTAMP, GL_QUERY_COUNTER_BITS_ARB, &bits);

发现_glExtensions的glGetQueryiv函数指针没初始化，是随机值。解决方案的OSG Core文件夹下没有osgQt工程，则不会生成osgQtd.lib，则会报找不到osgQtd.lib。

4.自己创建osgQt工程

      从3节遇到的问题我们知道，osg自带的osgQt工程会导致主程序崩溃；没有osgQt工程，则会报找不到osgQtd.lib。那么我们手动创建osgQt工程，以生成osgQtd.lib。

     打开Visual Studio 2019,选择创建Qt Class Library,工程名为osgQt，工程保存目录为：

E:\osg\build\src ，从工程中移除osgQt.h、osgQt.cpp。将E:\osg\OpenSceneGraph-3.4.1\src\osgQt目录下的所有cpp文件和E:\osg\OpenSceneGraph-3.4.1\include\osgQt目录下的所有文件拷贝到刚新建的E:\osg\build\src\osgQt目录下，并在VS2019中将这些文件添加到工程中（Export、Version可以不添加）。之后将QFontImplementation.cpp头部的

#include 改为#include "QFontImplementation"。同理，只要是本工程中的文件，都将头文件的包含改为：

#include 改为#include "XXXX",其中XXXX为本目录的文件，如：QFontImplementation。

。     按2节描述的那样为该工程添加包含目录、库目录、链接库（注意：osgQtd.lib就不要添加了）。设置Qt的模块如下：

 图4 

 设置生成的debug版本的文件名带一个d且设置输出目录，如下：

图5 

 编译osgQt，报如下错误：

即 “graphicswindow_Qt”: 不允许 dllimport 函数 的定义。找到Export文件，在文件顶部加入如下宏定义： #define OSGQT_LIBRARY，如下：

，如果还不行，将该Export的所有行都注释，加入：

#define OSGQT_EXPORT __declspec(dllexport)

再次编译，报如下链接错误：

产生这些错误的原因是QGraphicsViewAdapter类没生成元对象有关的cpp文件，也就是如下红色方框的属性节点在编译时消失导致不能生成moc文件，原因费解 。

打开cmd或power shell，cd到当前目录，执行如下命令：

 即：

C:\Qt\Qt5.14.1\5.14.1\msvc2017_64\bin\moc.exe QGraphicsViewAdapter -o moc_GraphicsViewAdapter.cpp

       其中C:\Qt\Qt5.14.1\5.14.1是你Qt在本机的安装目录，此时会在当期目录下生成moc_GraphicsViewAdapter.cpp，将该文件添加到osgQt工程，再次编译就成功了，此时在E:\osg\build\bin目录下就有osgQtd.dll、osgQtd.lib。将osgQtd.lib复制到E:\osg\build\lib目录。将从Osg官网下载的cow.osg、reflect.rgb文件拷贝到QtWidgetsApplication2工程，并启动该工程，效果如下：

 注意：reflect.rgb也要拷贝，否则牛是白色的，不会是彩色的。

至此，Windows下的osg和Qt开发环境配置完成。

5.后记

       现在osg使用QT做窗口系统的工程剥离出去了，在 https://github.com/openscenegraph/osgQt 我们可以下载到osg使用QT窗口的工程，其中osgQt/examples/osgQtWidgets/osgQtWidgets.cpp中对使用Qt创建窗口使用OSG进行绘制有详细的示例。