Qt 內(nèi)置對(duì)OpenGL ES的支持。選用Qt進(jìn)行OpenGL ES的開發(fā)是很方便的，很多輔助類都已經(jīng)具備。從Qt 5.0開始添加了一個(gè)QWindow類，該類既能夠使用OpenGL繪制3D圖形，也能夠使用QPainter繪制2D傳統(tǒng)的GDI+圖形。5.0曾經(jīng)的QGLWidget不推薦再使用。在即將到來(lái)（官方時(shí)間是今年秋天）Qt 5.4會(huì)全然廢棄QGLWidget。作為替代將會(huì)新增QOpenGLWidget和QOpenGLWindow類來(lái)方便OpenGL的編程。

好了廢話不多說(shuō)了。今天我會(huì)使用OpenGL ES繪制一個(gè)彩色立方體，先在桌面平臺(tái)編譯執(zhí)行成功后，再針對(duì)Android平臺(tái)編譯一次就可以。以下是在Android上的執(zhí)行效果。基于同一個(gè)著色器繪制了四個(gè)同樣的彩色立方體。

為了使用OpenGL，我從QWindow類和QOpenGLFunctions類派生出了一個(gè)OpenGLWindow類。該類聲明例如以下：

class OpenGLWindow : public QWindow, protected QOpenGLFunctions {Q_OBJECT public:explicit OpenGLWindow(QWindow *parent = 0);~OpenGLWindow();virtual void initialize();virtual void render(QPainter *painter);virtual void render(double currentTime = 0.0); // elapsed seconds from program started.protected:void exposeEvent(QExposeEvent *event);private:QOpenGLPaintDevice *m_device;QOpenGLContext *m_context;QTime startTime;GLuint m_program; // ?? QOpenGLShaderProgram *m_shaderProgram;};
因?yàn)槔^承自QWindow因此能夠使用QWindow提供的OpenGL環(huán)境，不須要EGL來(lái)控制本地窗體顯示圖形。同一時(shí)候因?yàn)槔^承自QOpenGLFunctions，所以在OpenGLWindow類的成員函數(shù)中能夠直接使用 gl* 風(fēng)格的原生的OpenGL API。

在Qt中提供了非常多封裝好的OpenGL便捷類，如QOpenGLShaderProgram能夠非常方便的對(duì)著色器程序進(jìn)行操作，但這樣做可能對(duì)不熟悉Qt的人不友好，所以這里我不用Qt提供的便捷類，而直接使用原生的C風(fēng)格的 OpenGL API進(jìn)行操作。這全然是能夠的（這也是我喜歡Qt的原因之中的一個(gè)：提供自身類庫(kù)的同一時(shí)候，同意你使用非Qt的類，并提供二者之間的轉(zhuǎn)換。如Qt中的容器類QVector、QMap、QString能夠和C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的對(duì)應(yīng)容器相互轉(zhuǎn)換）。

甚至你能夠混合使用Qt的OpenGL類和原生的OpenGL API。

以下看看幾個(gè)關(guān)鍵的函數(shù)。

首先是initialize()負(fù)責(zé)著色器的創(chuàng)建、編譯、鏈接等操作。并設(shè)置背景色。

代碼例如以下。當(dāng)中被凝視的部分是使用Qt自帶類庫(kù)實(shí)現(xiàn)同樣的功能。

void OpenGLWindow::initialize() {const char *vertexShaderSrc ="attribute vec4 a_position; \n""uniform mat4 u_mvp; \n""varying vec4 v_color; \n""void main() \n""{ \n"" v_color = a_position*0.7 + 0.5; \n"" gl_Position = u_mvp * a_position; \n""} \n";const char *fragmentShaderSrc ="varying vec4 v_color; \n""void main() \n""{ \n"" gl_FragColor = v_color; \n""} \n";GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSrc, NULL);glCompileShader(vertexShader);GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSrc, NULL);glCompileShader(fragmentShader);m_program = glCreateProgram();glAttachShader(m_program, vertexShader);glAttachShader(m_program, fragmentShader);glLinkProgram(m_program);//??? // add vertex shader(compiled internal) //??? m_shaderProgram->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex, vertexShaderSrc); //??? // add fragment shader(compiled internal) //??? m_shaderProgram->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment, fragmentShaderSrc); //??? // link shaders to program //??? m_shaderProgram->link();// set the background clear color.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); }
再來(lái)看看QWindow的QExposeEvent事件，當(dāng)QWindow須要重繪時(shí)會(huì)調(diào)用該事件的處理函數(shù)exposeEvent()。這里我對(duì)該事件的處理函數(shù)進(jìn)行了重寫。isExposed()用來(lái)推斷當(dāng)前窗體是否顯示在屏幕上（onScreen or offScreen）。僅僅有顯示在屏幕上時(shí)才重繪（盡管窗體須要重繪，可是因?yàn)闆](méi)有顯示在屏幕上。重繪了也沒(méi)人看得見(jiàn)，所以加這個(gè)推斷能夠降低不必要的畫圖操作）。

首先創(chuàng)建OpenGL上下文，然后進(jìn)行調(diào)用對(duì)應(yīng)的初始化函數(shù)，這兩步僅僅在第一次被運(yùn)行，以后不會(huì)再運(yùn)行。接下來(lái)是該函數(shù)的核心部分，調(diào)用render()函數(shù)在后端緩沖區(qū)進(jìn)行圖形渲染，然后交換前端和后端緩沖區(qū)，讓后端緩沖區(qū)圖形顯示到界面上。

void OpenGLWindow::exposeEvent(QExposeEvent *event) {Q_UNUSED(event)static bool needInit = true;// Returns true if this window is exposed in the windowing system.if (isExposed()){if (m_context == nullptr){m_context = new QOpenGLContext(this);m_context->setFormat(requestedFormat());m_context->create();}m_context->makeCurrent(this);if (needInit){initializeOpenGLFunctions();this->initialize();needInit = false;}// calculate elapsed seconds from program started.double duration = startTime.msecsTo(QTime::currentTime()) / 1000.0;render(duration);m_context->swapBuffers(this);} }
最后看看render()渲染函數(shù)，這個(gè)也是學(xué)習(xí)OpenGL的主要部分。

在render()函數(shù)的開始部分創(chuàng)建了一個(gè)QOpenGLPaintDevice實(shí)例，該演示樣例用于繪制QPainter的畫圖操作。這里能夠忽略，刪掉也能夠。

接下來(lái)就是定義立方體的頂點(diǎn)位置，以及頂點(diǎn)索引。創(chuàng)建2個(gè)頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象(vertex buffer object)，通過(guò)glBufferData()函數(shù)將立方體的頂點(diǎn)位置和頂點(diǎn)所以放到頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象中，將頂點(diǎn)位置通過(guò)glVertexAttribPointer()傳遞給頂點(diǎn)著色器。計(jì)算model/view/projection。然后將結(jié)果通過(guò)glUniformMatrix4fv()傳遞給頂點(diǎn)著色器中的mvp。最后使用glDrawElement()繪制立方體。

立方體每一個(gè)點(diǎn)的顏色由其所在的位置決定，所以不同位置的頂點(diǎn)具有不同顏色。

void OpenGLWindow::render(double currentTime) {if (m_device == nullptr)m_device = new QOpenGLPaintDevice;m_device->setSize(this->size());static GLfloat vCubeVertices[] = {-0.5f, 0.5f, 0.5f, // v0-0.5f, -0.5f, 0.5f, // v10.5f, -0.5f, 0.5f, // v20.5f, 0.5f, 0.5f, // v30.5f, -0.5f, -0.5f, // v40.5f, 0.5f, -0.5f, // v5-0.5f, 0.5f, -0.5f, // v6-0.5f, -0.5f, -0.5f, // v7};static GLushort vCubeIndices[] = {0, 1, 2, 0, 2, 3, // front face5, 6, 7, 4, 5, 7, // back face0, 1, 7, 0, 6, 7, // left face2, 3, 4, 3, 4, 5, // right face0, 3, 5, 0, 5, 6, // top face1, 2, 4, 1, 4, 7 // bottom face};glViewport(0, 0, width(), height());glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glUseProgram(m_program);GLuint vbos[2];glGenBuffers(2, vbos);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[0]);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vCubeVertices), vCubeVertices, GL_STATIC_DRAW);glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(vCubeIndices), vCubeIndices, GL_STATIC_DRAW);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[0]);glEnableVertexAttribArray(0);glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);glBindAttribLocation(m_program, 0, "a_position");static GLfloat angle = 0.0;GLuint mvpLoc = glGetUniformLocation(m_program, "u_mvp");QMatrix4x4 model, view, projection, mvp;model.rotate(angle + 5, QVector3D(1,0,0));model.rotate(angle - 5, QVector3D(0,1,0));model.scale(0.5, 0.5, 0.5);view.translate(0.5, 0.5, 0);angle += 10;mvp = projection * view * model;glUniformMatrix4fv(mvpLoc, 1, GL_FALSE, mvp.constData());glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(vCubeIndices)/sizeof(GLushort), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);/* draw another cube in different place with the same shader */view.translate(-1.0, 0, 0);mvp = projection * view * model;glUniformMatrix4fv(mvpLoc, 1, GL_FALSE, mvp.constData());glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(vCubeIndices)/sizeof(GLushort), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);view.translate(0.0, -1.0, 0);mvp = projection * view * model;glUniformMatrix4fv(mvpLoc, 1, GL_FALSE, mvp.constData());glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(vCubeIndices)/sizeof(GLushort), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);view.translate(1.0, 0, 0);mvp = projection * view * model;glUniformMatrix4fv(mvpLoc, 1, GL_FALSE, mvp.constData());glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(vCubeIndices)/sizeof(GLushort), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);QPainter painter(m_device);render(&painter);glDeleteBuffers(2, vbos); }
好了大致就這樣了~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【Qt for Android】OpenGL ES 绘制彩色立方体的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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