九天雁翎的博客
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OpenGL in Qt


OpenGL in Qt

write by 九天雁翎(JTianLing) -- www.jtianling.com

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    Qt还是本人可移植GUI程序开发的首选,不过Qt开发普通的应用程序是行,但是据说效率太低,以至于像某些人说的那种刷新看得到一条条横线?这点我比较纳闷,就我使用的感觉,虽然Qt不以效率著称,但是事实上有足够的优化,最最典型的就是默认的图形双缓冲,按照Windows下的编程惯例是需要手动开启,并通过额外的接口调用才能使用的,这一点在以前简单图形编程学习时比较过Qt,Win32 GDI时感受特别深刻,在没有额外处理的时候,Win32动画程序那个闪阿,而Qt程序非常稳定。事实上,我想,Qt的其他问题比效率严重多了,比如个人感觉Qt程序在Windows下刷新的感知明显没有Windows原生程序快,这点倒是值得改进。

    学习OpenGL很久了,也是时候在Qt的框架下感受一下OpenGL了,这也是学习OpenGL的好处,学习D3D的话就没有这么Happy了,事实上这也导致我老实东学西学-_-!真不知是好是坏。。。只是作为程序员的感觉,要是世界只剩下Windows,那么实在失去了太多的色彩。

    以下的代码全部在Kubuntu9.04环境下运行,在Eclipse IDE + CDT 6.0 + gcc 4.3.3 + qt4Eclipse插件 下编译运行

    我现在是在用笔记本工作,并且笔记本没有支持3D加速的显卡。。。但是,还好,Linux可以使用Mesa在显卡不支持的时候可以自动启用软件模拟,支持的时候自动启用硬件加速。
   

Qt中的OpenGL框架

    Qt可以说是对OpenGL有直接支持的,提供了QGLWidget类来绘制OpenGL,并且一如Qt既往的面向对象封装方式。下面是一个最简单的程序,一如《Win32 OpenGL编程(3) 基本图元(点,直线,多边形)的绘制》中的Hello World例子。
    

OpenGL.h

 

#ifndef OPENGL_H
#define OPENGL_H

#include
#include
#include "ui_opengl.h"

class OpenGL : public QGLWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    OpenGL(QGLWidget *parent = 0);
    ~OpenGL();

    void initializeGL();
    void resizeGL(int width, int height);
    void paintGL();

private:
    void draw();

private:
    Ui::OpenGLClass ui;
};

#endif // OPENGL_H

 

OpenGL.cpp

#include "opengl.h"

OpenGL::OpenGL(QGLWidget *parent)
    : QGLWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
}

OpenGL::~OpenGL()
{

}

void OpenGL::initializeGL()
{

}

void OpenGL::resizeGL(int, int)
{

}

void OpenGL::paintGL()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    draw();
}

void OpenGL::draw()
{
    glColor3f (1.0, 1.0, 1.0);
    glBegin(GL_POLYGON);
    glVertex3f (-0.5, -0.5, 0.0);
    glVertex3f ( 0.5, -0.5, 0.0);
    glVertex3f ( 0.5,  0.5, 0.0);
    glVertex3f (-0.5,  0.5, 0.0);
    glEnd();
}

    这样就完成了一个利用OpenGL绘制矩形的任务,paintGL中调用的完全是普通的OpenGL函数,一如我们学过的普通OpenGL函数,没有区别。其中最主要的代码就在OpenGL::paintGL()中,这一点需要额外注意,那就是此处与普通的Qt程序是不同的,普通的Qt程序将重绘的工作放在paintEvent中进行,但是,可以想像的是,其实paintGL不过是QGLWidget中paintEvent中调用的一个虚接口,Qt可以在外面做好足够的OpenGL准备工作。initializeGL,resizeGL,paintGL 3个额外的虚接口就构成了一个简单但是强大的OpenGL框架,一如GLUT抽象出的框架及我在Win32 OpenGL学习时建立的框架一样,知道这些以后,可以将OpenGL在Qt中的编程分成两个部分,一个部分就是由initializeGL,resizeGL,paintGL三个虚接口构成的OpenGL的领域,我们可以在其中进行我们习惯的OpenGL操作,而程序的输入等其他GUI相关的处理则还是交由Qt原来的框架去完成。

 

OpenGL从Win32到Qt

    为了说明Qt中对于OpenGL处理的抽象,我将原来在《Win32 OpenGL编程(5) 顶点数组》一文中实现的一个较复杂的例子移植到Qt中。

 

其实基本上做做copy和paste的操作就OK了。

void OpenGL::initializeGL()
{
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    // 启用顶点数组
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

    // 颜色数组也需要启用
    glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

    // 默认就是此参数,可忽略,为了明确说明特意指定
    glShadeModel(GL_SHADE_MODEL);

    // 顶点数组数据
    static GLfloat fVertices[] = {    -0.5, -0.5,
                                     0.5, -0.5,
                                     0.5,  0.5,
                                    -0.5,  0.5,
                                     0.0,  0.0};    // 添加的原点

    // 颜色数组
    static GLfloat fColor[] = { 1.0, 0.0, 0.0,
                                0.0, 1.0, 0.0,
                                0.0, 0.0, 1.0,
                                0.0, 0.0, 0.0,
                                1.0, 1.0, 1.0};        // 原点颜色为白色

    // 指定顶点数组数据
    glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, fVertices);

    // 制定颜色数组
    glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, fColor);

}

void OpenGL::resizeGL(int, int)
{

}

void OpenGL::paintGL()
{
    draw();
}

void OpenGL::draw()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);    // 清空颜色缓冲区

    static GLubyte byTopIndices[] = { 2, 3, 4};
    static GLubyte byLeftIndices[] = { 3, 0, 4};
    static GLubyte byBottomIndices[] = { 0, 1, 4};
    static GLubyte byRightIndices[] = { 1, 2, 4};

    // 上述函数调用与下面的效果一样
    glPushMatrix();
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3, GL_UNSIGNED_BYTE, byTopIndices);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3, GL_UNSIGNED_BYTE, byLeftIndices);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3, GL_UNSIGNED_BYTE, byBottomIndices);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3, GL_UNSIGNED_BYTE, byRightIndices);
    glPopMatrix();

}

 

效果如下图:

 

这也可以看做是抽象的强大之处,经过同样的抽象,OpenGL代码放在Qt中与放在Win32中,放在GLUT中其实都没有什么两样。但是,最重要的是,上面这段代码可以在Windows下面编译运行,而反过来却不行-_-!
完整的源代码放在博客源代码的2009-10-20/OpenGL中,但是这个源代码可不是VS2008的了,是Eclipse的工程管理的,当然不用Eclipse直接使用makefile编译也行。全文用在Kubuntu中用Google Docs编辑发布,希望格式不会乱。

 

完整源代码获取说明

由于篇幅限制,本文一般仅贴出代码的主要关心的部分,代码带工程(或者makefile)完整版(如果有的话)都能用Mercurial在Google Code中下载。文章以博文发表的日期分目录存放,请直接使用Mercurial克隆下库:

https://blog-sample-code.jtianling.googlecode.com/hg/

Mercurial使用方法见《分布式的,新一代版本控制系统Mercurial的介绍及简要入门

要是仅仅想浏览全部代码也可以直接到google code上去看,在下面的地址:

http://code.google.com/p/jtianling/source/browse?repo=blog-sample-code

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分类:  图形技术 
标签:  OpenGL  Qt 

Posted By 九天雁翎 at 九天雁翎的博客 on 2009年10月20日

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