前情提要

OpenGL 是一套小而美的规范，它没对不同软硬件的环境进行处理，所以一般开发 OpenGL 是使用 GLFW + GLAD 来进行。

GLFW 解决操作系统层面的不同：

  • 创建窗口

  • 定义上下文

  • 处理用户输入

GLAD 使得代码可以用于不同的 OpenGL 驱动：

  • OpenGL 本身只是规范/标准

  • 各个厂家具体实现方式可以不用，需要通过函数指针调用显卡的函数，但是显卡驱动具体函数的地址，运行时才知道，所以需要借助 GLAD(如果你很熟悉 Windows 的 API，也可以直接调显卡的指针来使用 OpenGL，而不用借助 GLAD )。

之所以用 Qt 是因为其提供了类似于 GLFW 的窗体应用和提供类似抹平不同驱动的 GLAD 的能力。

QOpenGLWidget 对标 GLFW ，其提供了三个便捷的虚函数，可以重载，用来实现典型的任务：

  • paintGL；渲染场景，widget 需要更新时调用；

  • resizeGL：设置 OpenGL 视口、投影等，widget 调整大小(及首次显示)时调用；

  • initializeGL：设置 OpenGL 资源和状态，第一次调用 paintGL()/resizeGL()之前调用一次；

注意：

  • 如果需要从 paintGL 以外的位置触发重新绘制，则应调用 widget 的 update() 函数来安排更新，典型示例是使用计时器设置场景动画；

  • 调用 paintGL, resizeGL 或 initializeGL 时，widget 和 OpenGL 呈现上下文将变为当前。如果需要从其他位置调用标准OpenGL API函数，则必须首先调用makeCurrent()；

  • 在paintGL以外的地方调用绘制函数，没有意义。绘制图像最终将被paintGL覆盖；

QOpenGLFunctions_x_x_Core 对标 GLAD ，其提供对应版本核心模式的所有功能，是对 OpenGL 函数的封装：

  • initializeOpenGLFunctions: 初始化OpenGL函数，将QT里的函数指针指向显卡的函数。比如：
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// 如果不执行上面那个函数，那么glClearColor将是一个空指针
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);

开发环境

  • Qt：6.2.4

  • Visual Studio 2022

  • OpenGL 3.3 core

添加控件

在主窗体中拖入 OpenGL Widget 后，编译不能通过，需要右键 项目 → 属性 → Qt Project Settings → Qt Modules 下面添加 opengl 和 openglwidgets 两个模块，再次编译即可通过。

在主窗体的 cpp 代码中，将我们拖入的控件全屏显示(即设为中心控件)：

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setCentralWidget(ui->openGLWidget);

编码控制

右键添加类，我将类命名为 MyOpenGLWidget ，基类选择 QOpenGLWidget 。这个只是实现了能够绘制的窗口。按照前提所讲，如果想要获取显卡提供的功能函数，那就还需要继承指定版本的 OpenGLFunction 。

MyOpenGLWidget.h 如下所示：

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#pragma once
#include <QtOpenGLWidgets/QOpenGLWidget>
#include <QtOpenGL/QOpenGLFunctions_3_3_Core>

class MyOpenGLWidget :
    public QOpenGLWidget, QOpenGLFunctions_3_3_Core
{
public:
    explicit MyOpenGLWidget(QWidget* parent = nullptr);

protected:
    virtual void initializeGL();
    virtual void resizeGL(int w, int h);
    virtual void paintGL();
};

MyOpenGLWidget.cpp 则是实现了各个虚函数，代码如下所示：

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#include "MyOpenGLWidget.h"

MyOpenGLWidget::MyOpenGLWidget(QWidget* parent) : QOpenGLWidget(parent) {

}

void MyOpenGLWidget::initializeGL()
{
  // 将Qt里的函数指针指向显卡
	initializeOpenGLFunctions();
}

void MyOpenGLWidget::resizeGL(int w, int h)
{
  // 设定画布大小
	glViewport(0, 0, w, h);
}

void MyOpenGLWidget::paintGL()
{
  // 设置清屏颜色
	glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
  // 使用设定的颜色绘制屏幕，达到清屏的效果
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
}

实现效果

Qt and OpenGL Sample1

后续计划

先实现加载一些 obj 的模型，在此过程中构建我的软光栅…

路漫漫其修远兮，不如我们去打的(●’◡’●)…