【Qt OpenGL教程】01：创建一个OpenGL窗口

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我不是萧海哇 2022-06-13 17:27:29 博主文章分类：Qt编程

第01课：创建一个OpenGL窗口 (参照NeHe)

在这个教程里，我们将在Qt Creator环境中创建OpenGL对象，它将显示一个空的OpenGL窗口，可以在窗口和全屏模式下切换，按ESC退出，它将是我们后面应用程序的基础框架。
Qt中写OpenGL与在VC上还是有不少差别的，对Qt机制不熟悉的朋友，请先大致了解下Qt的机制，再往下看教程。

程序运行时效果如下：
【Qt OpenGL教程】01：创建一个OpenGL窗口_重置
下面进入教程：

新建空的Qt项目，项目名称为myOpenGL，然后往项目中添加新的C++类，类名为MyGLWidget，基类为QGLWidget，类型信息选择“继承自QWidget”。添加完成后，打开项目文件myOpenGL.pro，将代码补全如下：

TARGET = myOpenGL
TEMPLATE = app
 
HEADERS += \
    myglwidget.h
 
SOURCES += \
    main.cpp \
    myglwidget.cpp
 
QT       += core gui
 
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
 
QT       += opengl

然后保存该文件。下面打开myglwidget.h文件，将类声明补全如下：

#ifndef MYGLWIDGET_H
#define MYGLWIDGET_H
 
#include <QWidget>
#include <QGLWidget>
 
class MyGLWidget : public QGLWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyGLWidget(QWidget *parent = 0);
    ~MyGLWidget();
    
protected:
    //对3个纯虚函数的重定义
    void initializeGL();
    void resizeGL(int w, int h);
    void paintGL();
    
    void keyPressEvent(QKeyEvent *event);           //处理键盘按下事件
    
private:
    bool fullscreen;                                //是否全屏显示
};
 
#endif // MYGLWIDGET_H

再到myglwidget.cpp文件中先包含#include<GL/glu.h>，#include头文件,然后添加类中函数的定义：

MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) :
    QGLWidget(parent)
{
    fullscreen = false;
}
 
MyGLWidget::~MyGLWidget()
{
    
}

构造函数中只需对fullscreen初始化，析构函数暂时并不需要做什么。

下面是initializeGL()的定义：

void MyGLWidget::initializeGL()                         //此处开始对OpenGL进行所以设置
{
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);                   //黑色背景
    glShadeModel(GL_SMOOTH);                            //启用阴影平滑
    
    glClearDepth(1.0);                                  //设置深度缓存
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);                            //启用深度测试
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);                             //所作深度测试的类型
    glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);  //告诉系统对透视进行修正
}

glClearColor()函数用来设置清除屏幕时使用的颜色，4个参数分别用来设置红、绿、蓝颜色分量和Alpha值，它们的取值范围都是0.0~1.0，这里4个参数都为0.0，表示纯黑色。然后设置了阴影平滑，这样可以使色彩和光照更加精细。
接下来的三行必须做的是关于depth buffer（深度缓存）的。将深度缓存设想为屏幕后面的层。深度缓存不断地对物体进入屏幕内部有多深进行跟踪。我们本节的程序其实没有真正的使用深度缓存，但几乎所有在屏幕上显示3D场景OpenGL程序都使用深度缓存。它的排序决定那个物体先画。这样就不会将一个圆形后面的正方形画到圆形前面来。深度缓存是OpenGL十分重要的部分。最后我们希望进行最好的透视修正。这会十分轻微的影响性能，但使得透视图看起来好一点。

下面是resizeGL()的定义：

void MyGLWidget::resizeGL(int w, int h)                 //重置OpenGL窗口的大小
{
    glViewport(0, 0, (GLint)w, (GLint)h);               //重置当前的视口
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);                        //选择投影矩阵
    glLoadIdentity();                                   //重置投影矩阵
    //设置视口的大小
    gluPerspective(45.0, (GLfloat)w/(GLfloat)h, 0.1, 100.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);                         //选择模型观察矩阵
    glLoadIdentity();                                   //重置模型观察矩阵
}

glViewport()函数用来设置视口的大小。使用glMatrixMode()设置了投影矩阵，投影矩阵用来为场景增加透视，后面使用了glLoadIdentity()重置投影矩阵，这样可以将投影矩阵恢复到初始状态。gluPerspective()用来设置透视投影矩阵，这里设置视角为45°，纵横比为窗口的纵横比，最近的位置为0.1，最远的位置为100，这两个值是场景中所能绘制的深度的临界值。可以想象，离我们眼睛比较近的东西看起来比较大，而比较远的东西看起来就比较小。最后设置并重置了模型视图矩阵。

下面是paintGL()的定义：

void MyGLWidget::paintGL()                              //从这里开始进行所以的绘制
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除屏幕和深度缓存
    glLoadIdentity();                                   //重置当前的模型观察矩阵
}

paintGL()函数包含了所以的绘图代码，任何想在屏幕上显示的东西都将在此段代码中出现。以后每个教程中都会在这个函数增加代码，已达到绘图目的。

最后是键盘事件处理函数KeyPressEvent()的定义，由于这与OpenGL关系不大，不做过多解释：

void MyGLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *event)
{
    switch (event->key()) 
    {
    //F1为全屏和普通屏的切换键
    case Qt::Key_F1:
        fullscreen = !fullscreen;
        if (fullscreen)
        {
            showFullScreen();
        }
        else
        {
            showNormal();
        }
        updateGL();
        break;
    //ESC为退出键
    case Qt::Key_Escape:
        close();
    }
}

最后再向项目中添加main.cpp文件，更改内容如下：

#include <QApplication>
#include "myglwidget.h"
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    
    MyGLWidget w;
    w.resize(400, 300);
    w.show();
    
    return app.exec();
}