1.OpenGL学习之建立窗口

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#OpenGL #Qt #QGLWidget #三维图形

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本文介绍如何使用OpenGL在Qt中创建并绘制三维图形。通过继承QGLWidget类并重写initializeGL(), resizeGL(), paintGL()函数，实现了OpenGL窗口的初始化、调整及绘图功能。

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使用OpenGL绘图

　　OpenGL是绘制三维图形的标准API。从Qt5开始，OpenGL不再是单独模块，而作为Qt GUI核心的一部分。OpenGL本身只提供平台无关的画图功能，而不包含特定平台的窗口处理功能。QGLWidget类可以通过对它的子类化，并使用OpenGL命令开发自己的窗口部件。

建立OpenGL窗口

　　QGLWidget类提供了三个方便的纯虚函数，可以在子类中重新实现来绘制三维图形。它们分别是：

initializeGL()：在调用paintGL()之前只被调用一次。可以在函数里设置OpenGL的绘图描述表，定义显示列表，以及执行其他的初始化。
resizeGL()：应在第一次调用paintGL()之前，但在initializeGL()之后调用resizeGL()函数。在窗口部件改变大小时也将调用resizeGL()函数。在函数里可以设置OpenGL视口，投影以及其他与窗口部件尺寸相关的设置。
paintGL():在窗口部件需要重绘时调用。它与QWidget::paintEvent()类似。

　　MyQGLWidget 从QGLWidget类派生而来。initializeGL()，resizeGL()，paintGL()这三个函数是在QGLWidget中实现的。鼠标事件处理在QWidget中实现。头文件如下：

#ifndef MY_QGLWIDGET_H
#define MY_QGLWIDGET_H

#include <QGLWidget>

class MyQGLWidget : public QGLWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    MyQGLWidget(QWidget *parent = 0);

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

private:

};

#endif

initializeGL()函数

void MyQGLWidget::initializeGL()
{
    qglClearColor(Qt::blue);  //设置清除屏幕所用的颜色
    //glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    glShadeModel(GL_FLAT);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);  // 启用深度测试
    glEnable(GL_CULL_FACE);   // 所作深度测试的类型
}

　　initializeGL()函数在调用paintGL()之前只被调用一次。可以在该函数里设置OpenGL的绘图描述表，定义显示列表，以及执行其他的初始化。上面的代码都是标准的OpenGL，除了对QGLWidget的qglClearColor()函数的调用。如果想坚持使用标准的OpenGL，则可以在RGBA模式下调用glClearColor()，而在颜色索引模式下调用glClearIndex()。

resizeGL()函数

void MyQGLWidget::resizeGL(int width, int height)
{
    glViewport(0, 0, width, height);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);               //选择投影矩阵
    glLoadIdentity();                          //重置投影矩阵
    GLfloat x = GLfloat(width) / height;
    glFrustum(-x, +x, -1.0, +1.0, 4.0, 15.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);                // 选择模型观察矩阵
}

　　应该在第一次调用paintGL()之前，但在initializeGL()之后调用resizeGL()函数。在窗口部件改变大小时也将调用resizeGL()函数。在该函数里可以设置OpenGL视口、投影以及其他与窗口部件尺寸相关的设置。

paintGL()函数

void MyQGLWidget::paintGL()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glLoadIdentity();                          //重置当前的模型观察矩阵
}

　　在窗口窗口部件需要重绘时调用paintGL()函数。它与QWidget::paintEvent()类似，使用OpenGL函数替代QPaint函数。

运行结果：

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