Qt编程环境下学习《OpenGL编程指南（原书第九版）》（一）

背景

因项目的需要，本人开始学习OpenGL的编程知识，所以以《OpenGL编程指南（原书第九版）》作为学习样板。因之前一直用Qt进行项目的开发，深感Qt编程框架对于项目开发的强大和易用。而书上的样本例程采用的GLFW框架，安装和调试仍然需要花费一定的时间进行学习和熟悉，一旦出现问题后，因GLFW框架的资料过少，一旦出现问题后，势必给学习者带来负担。因此，我尝试用Qt来学习书中的例子程序，并做相应的修改。（文中的每一个程序，都经过了作者的实际编译和运行）。

运行环境如下：

Win10家庭中文版（64位）

显卡GeForce MX250

16G RAM

Qt版本号 5.12.3（Visual Studio 2017 编译器）

第一章

书中的内容我就不赘述了，本文主要着重说明Qt下程序的修改重点，文尾将附上完整的程序。

我们利用Qt建立一个桌面Application框架，新建一个QOpenGLWidget的类来进行OpenGL的操作。MainWindow类创建初始化代码中，加入相应的界面创建代码：

OpenGLWidget* openGLWidget = new OpenGLWidget(this);

QVBoxLayout* centralLayout = new QVBoxLayout();

centralLayout->addWidget(openGLWidget);

this->ui->centralWidget->setLayout(centralLayout);

以上代码非常简单，主要修改的代码位于OpenGLWidget类，首先看下头文件：

Created By APYang 2019/11/5

#include <QWidget>

#include <QOpenGLWidget>

#include <QOpenGLFunctions>

#include <QOpenGLExtraFunctions>

#include <QOpenGLShaderProgram>

#include <QOpenGLFunctions_4_5_Core>

#define BUFFER_OFFSET(offset) ((void *)(offset)

const GLuint NumVertices = 6;

class OpenGLWidget : public QOpenGLWidget,protected QOpenGLFunctions

{

QOpenGLShaderProgram *program;

GLuint programId;

enum VAO_IDs{Triangles, NumVAOs};

enum Buffer_IDs{ArrayBuffer, NumBuffers};

enum Attrib_IDs{vPosition = 0};

GLuint VAOs[NumVAOs];

GLuint Buffers[NumBuffers];

public:

explicit OpenGLWidget(QWidget *parent = 0);

protected:

void initializeGL();

void paintGL();

void resizeGL(int w, int h);

void initVbo();

};

说明：

在include 区域，我们引入了QOpenGLFunctions_4_5_Core,因为不引入这个头，书上的函数就没法使用，默认是OpenGL1.1的API。
OpenGLWidget类的四个方法，其中initializeGL()放初始化代码、paintGL（）完成绘制功能、resizeGL（）用于窗口大小变化后的重绘、initVbo（）用于初始化顶点。

接下来是OpenGLWidget类实现：

OpenGLWidget::OpenGLWidget(QWidget *parent)

{

}

void OpenGLWidget::initializeGL()

{

initializeOpenGLFunctions();

program = new QOpenGLShaderProgram(this);

if(!program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex, "#version 450 core\n"

"layout (location =0) in vec4 vPosition;\n"

"void main(void)\n"

"{gl_Position = vPosition;}")){

return;

}

if(!program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment,"#version 450 core\n"

"layout (location = 0) out vec4 fColor;\n"

"void main(void)\n"

"{fColor = vec4(0.5,0.4,0.8,1.0);}")){

return;

}

if(!program->link()){

return;

}

if(!program->bind()){

return;

}

programId = program->programId();

initVbo();

}

void OpenGLWidget::resizeGL(int w, int h)

{

glViewport(0, 0, w, h);

}

void OpenGLWidget::paintGL()

{

QOpenGLFunctions_4_5_Core *f = QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_4_5_Core>();

if (!f){

qWarning()<<"Could not obtain required OpenGL context version";

exit(1);

}

float black[] = {0.0f,0.0f,0.0f,0.0f};

f->glClearBufferfv(GL_COLOR,0,black);

f->glBindVertexArray(VAOs[Triangles]);

f->glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, NumVertices);

}

void OpenGLWidget::initVbo(){

QOpenGLFunctions_4_5_Core *f = QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_4_5_Core>();

if (!f){

qWarning()<<"Could not obtain required OpenGL context version";

exit(1);

}

GLfloat vertex[NumVertices][2] = {

{-0.9f,-0.9f},

{0.85f, -0.9f},

{-0.9f, 0.85f},

{0.9f,-0.85f},

{0.9f, 0.9f},

{-0.85f, 0.9f},

};

f->glCreateVertexArrays(NumVAOs,VAOs);

f->glCreateBuffers(NumBuffers,Buffers);

f->glNamedBufferStorage(Buffers[ArrayBuffer], sizeof(vertex), vertex,0);

f->glBindVertexArray(VAOs[Triangles]);

f->glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, Buffers[ArrayBuffer]);

f->glVertexAttribPointer(vPosition, 2, GL_FLOAT,GL_FALSE,0, BUFFER_OFFSET(0));

f->glEnableVertexAttribArray(vPosition);

}

其中需要说明的要点：

API的获取需要使用QOpenGLFunctions_4_5_Core *f = QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_4_5_Core>()来进行，当然你也可以用其他不同的版块接口。
着色器代码的加载和编译，我们直接用Qt的相关类进行了处理，很是方便。（下一章，我们将直接用原生API进行加载、链接和编译）。

运行结果如下：

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