QOpenGLWidget第六篇（简化相机类）

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#QOpenGLWidget

本文介绍了如何在QOpenGLWidget中通过QMatrix类直接操作MVP矩阵，省去OpenGLCamera和投影转换，实现鼠标滚轮、平移和键盘控制的3D视图调整。删除了相机类并重构了事件处理，展示了更简洁的代码实现和控制方式。

1、在QOpenGLWidget 第五篇（相机空间）中我们实现了一个OpenGLMVP投影转换类以及OpenGLCamera相机类，在这里我们用另一个已有的QMatrix类来替代这两个投影变换以及相机空间类。

在QMatrix矩阵类中，已经存在接口perspective来设置透视投影和otho正射投影。而且还存在接口lookAt这个类来设置观察方向。

有了这三个接口，那我们就可以完全去掉投影转换以及相机空间。

改动地方：

1、在OpenGLWidget头文件中将 OpenGLCamera *m_pCamera; 替换为QMatrix4x4 m_mvpMatrix;

2、将OpenGLWidget源文件中第47行到第54行替换为 m_shaderProgram->setUniformValue("gWorld", m_mvpMatrix);

3、将OpenGLWidget类中的initOpenGLCamera方法删掉；

4、修改鼠标滚轮事件：

 
void OpenGLWidget::wheelEvent(QWheelEvent *ev)
{
	double val = ev->delta() * 1.0 / 40;
	m_mvpMatrix.translate(0, 0, val * 0.1);
	repaint(); QOpenGLWidget::wheelEvent(ev);
}

 5、修改鼠标平移事件：

void OpenGLWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *ev)
{
	if(m_mouseStatus &= kMouseMove)
	{
		QPoint pt = ev->pos();
		double w = width(), h = height();
		double x = (pt.x() - m_lastPt.x()) / w;
		double y = (m_lastPt.y() - pt.y()) / h;
		m_mvpMatrix.translate(x, y, 0);
		m_lastPt = pt; repaint();
	}
	QOpenGLWidget::mouseMoveEvent(ev);
}

void OpenGLWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *ev)
{
	if(ev->button() == Qt::MiddleButton)
	{
		m_mouseStatus |= kMouseMove;
		m_lastPt = ev->pos();
	}
	QOpenGLWidget::mousePressEvent(ev);
}

void OpenGLWidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *ev)
{
	if(ev->button() == Qt::MiddleButton)
		m_mouseStatus ^= kMouseMove;
	QOpenGLWidget::mouseReleaseEvent(ev);
}

 6、修改键盘控制事件：

void OpenGLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *ev)
{
	QVector3D trans;
	switch(ev->key())
	{
		case Qt::Key_Up: trans = QVector3D(0, 1, 0); break;
		case Qt::Key_Down: trans = QVector3D(0, -1, 0); break;
		case Qt::Key_Left: trans = QVector3D(-1, 0, 0); break;
		case Qt::Key_Right: trans = QVector3D(1, 0, 0); break;
	}
	repaint();
	QOpenGLWidget::keyPressEvent(ev);
}

 7、最后在头文件中添加鼠标状态枚举并且添加成员变量MouseStatus m_mouseStatus = kMouseNone;

鼠标状态枚举：

enum MouseStatusFlag
{
	kMouseNone = 0,
	kMouseMove = 1,
	kMouseScale = 2
};

Q_DECLARE_FLAGS(MouseStatus, MouseStatusFlag)

 成员变量：

QPoint m_lastPt;
QMatrix4x4 m_mvpMatrix;
QOpenGLBuffer m_vbo, m_ebo;
QOpenGLVertexArrayObject m_vao;
QOpenGLShaderProgram *m_shaderProgram;
MouseStatus m_mouseStatus = kMouseNone;

 最终运行效果如下：

如果没有运行出来可以下载源码：源码下载地址

QOpenGLWidget 第五篇 相机空间

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glGenVertexArrays(1, &light_VAO); glGenBuffers(1, &light_VBO); glBindVertexArray(light_VAO); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, light_VBO); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices_2), vertices_2, GL_STATIC_DRAW); glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)0); glEnableVertexAttribArray(0); } }; 着色器：class Shader { private: GLuint vertex, fragment; public: GLuint Program; Shader(const GLchar *vertexPath, const GLchar *fragmentPath) { string vertexCode; string fragmentCode; ifstream vShaderFile; ifstream fShaderFile; vShaderFile.exceptions(ifstream::badbit); fShaderFile.exceptions(ifstream::badbit); try { vShaderFile.open(vertexPath); fShaderFile.open(fragmentPath); stringstream vShaderStream, fShaderStream; vShaderStream << vShaderFile.rdbuf(); fShaderStream << fShaderFile.rdbuf(); vShaderFile.close(); fShaderFile.close(); vertexCode = vShaderStream.str(); fragmentCode = fShaderStream.str(); } catch (ifstream::failure e) { cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESSFULLY_READ" << endl; } const GLchar *vShaderCode = vertexCode.c_str(); const GLchar *fShaderCode = fragmentCode.c_str(); vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER); glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL); glCompileShader(vertex); GLint flag; GLchar infoLog[512]; glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &flag); if (!flag) { glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog); cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << endl; } fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER); glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL); glCompileShader(fragment); glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &flag); if (!flag) { glGetShaderInfoLog(fragment, 512, NULL, infoLog); cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << endl; } this->Program = glCreateProgram(); glAttachShader(this->Program, vertex); glAttachShader(this->Program, fragment); glLinkProgram(this->Program); if (!flag) { glGetProgramInfoLog(this->Program, 512, NULL, infoLog); cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << endl; } glDeleteShader(vertex); glDeleteShader(fragment); } ~Shader() { glDetachShader(this->Program, vertex); glDetachShader(this->Program, fragment); glDeleteShader(vertex); glDeleteShader(fragment); glDeleteProgram(this->Program); } void Use() { glUseProgram(this->Program); } }; 观察相机：enum Camera_Movement { // 枚举类型 FORWARD, // 向前 BACKWARD, // 向后 LEFT, // 向左 RIGHT, // 向右 UPWARD, // 向上 DOWNWARD // 向下 }; const GLfloat SPEED = 6.0f; // 初始速度 class Camera { public: // 构造函数 Camera(glm::vec3 position = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 5.0f), glm::vec3 target = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3 up = glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)) :movementSpeed(SPEED) { this->position = position; this->camera_Z_axis = target; this->camera_Y_axis = up; this->camera_X_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis)); this->updateCameraVectors(); // 实时更新 } // 观察矩阵 glm::mat4 GetViewMatrix() { return glm::lookAt(this->position, this->position + this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis); } void ProcessKeyboard(Camera_Movement direction, float deltaTime) { float velocity = this->movementSpeed * deltaTime; if (direction == FORWARD) this->position += this->camera_Z_axis * velocity; if (direction == BACKWARD) this->position -= this->camera_Z_axis * velocity; if (direction == LEFT) this->position -= this->camera_X_axis * velocity; if (direction == RIGHT) this->position += this->camera_X_axis * velocity; if (direction == UPWARD) this->position += this->camera_Y_axis * velocity; if (direction == DOWNWARD) this->position -= this->camera_Y_axis * velocity; } glm::vec3 GetPosition() // 下一篇文章使用 { return this->position; } private: // 摄影机的属性 glm::vec3 position; // 相机当前位置 glm::vec3 camera_Z_axis; // 摄影机的 Z 轴向量 glm::vec3 camera_X_axis; // 摄影机的 X 轴向量 glm::vec3 camera_Y_axis; // 摄影机的 Y 轴向量 GLfloat movementSpeed; // 镜头移动速度 void updateCameraVectors() { this->camera_Z_axis = glm::normalize(this->camera_Z_axis); this->camera_X_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis)); this->camera_Y_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_X_axis, this->camera_Z_axis)); } }; Shader ourShader = Shader("F:/test/OpenGLTest/shaders/shader_v.txt", "F:/test/OpenGLTest/shaders/shader_f.txt"); Shader lightShader = Shader("F:/test/OpenGLTest/shaders/light_v.txt", "F:/test/OpenGLTest/shaders/light_f.txt"); 可以使用qt相关方式修改自定义着色器，也可以使用QT相关函数替代相关功能，去除自定义着色器，只有相关功能可以实现，之前着色器时从文件中读取的，依旧需要保留从文件中读取，请给出实现后的完整代码以及详细的中文注释，头文件和源文件需要分开，不同类在不同文件
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glGenVertexArrays(1, &light_VAO); glGenBuffers(1, &light_VBO); glBindVertexArray(light_VAO); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, light_VBO); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices_2), vertices_2, GL_STATIC_DRAW); glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)0); glEnableVertexAttribArray(0); } }; 着色器：class Shader { private: GLuint vertex, fragment; public: GLuint Program; Shader(const GLchar *vertexPath, const GLchar *fragmentPath) { string vertexCode; string fragmentCode; ifstream vShaderFile; ifstream fShaderFile; vShaderFile.exceptions(ifstream::badbit); fShaderFile.exceptions(ifstream::badbit); try { vShaderFile.open(vertexPath); fShaderFile.open(fragmentPath); stringstream vShaderStream, fShaderStream; vShaderStream << vShaderFile.rdbuf(); fShaderStream << fShaderFile.rdbuf(); vShaderFile.close(); fShaderFile.close(); vertexCode = vShaderStream.str(); fragmentCode = fShaderStream.str(); } catch (ifstream::failure e) { cout << “ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESSFULLY_READ” << endl; } const GLchar *vShaderCode = vertexCode.c_str(); const GLchar *fShaderCode = fragmentCode.c_str(); vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER); glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL); glCompileShader(vertex); GLint flag; GLchar infoLog[512]; glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &flag); if (!flag) { glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog); cout << “ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n” << infoLog << endl; } fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER); glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL); glCompileShader(fragment); glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &flag); if (!flag) { glGetShaderInfoLog(fragment, 512, NULL, infoLog); cout << “ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n” << infoLog << endl; } this->Program = glCreateProgram(); glAttachShader(this->Program, vertex); glAttachShader(this->Program, fragment); glLinkProgram(this->Program); if (!flag) { glGetProgramInfoLog(this->Program, 512, NULL, infoLog); cout << “ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n” << infoLog << endl; } glDeleteShader(vertex); glDeleteShader(fragment); } ~Shader() { glDetachShader(this->Program, vertex); glDetachShader(this->Program, fragment); glDeleteShader(vertex); glDeleteShader(fragment); glDeleteProgram(this->Program); } void Use() { glUseProgram(this->Program); } }; 观察相机：enum Camera_Movement { // 枚举类型 FORWARD, // 向前 BACKWARD, // 向后 LEFT, // 向左 RIGHT, // 向右 UPWARD, // 向上 DOWNWARD // 向下 }; const GLfloat SPEED = 6.0f; // 初始速度 class Camera { public: // 构造函数 Camera(glm::vec3 position = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 5.0f), glm::vec3 target = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3 up = glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)) :movementSpeed(SPEED) { this->position = position; this->camera_Z_axis = target; this->camera_Y_axis = up; this->camera_X_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis)); this->updateCameraVectors(); // 实时更新 } // 观察矩阵 glm::mat4 GetViewMatrix() { return glm::lookAt(this->position, this->position + this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis); } void ProcessKeyboard(Camera_Movement direction, float deltaTime) { float velocity = this->movementSpeed * deltaTime; if (direction == FORWARD) this->position += this->camera_Z_axis * velocity; if (direction == BACKWARD) this->position -= this->camera_Z_axis * velocity; if (direction == LEFT) this->position -= this->camera_X_axis * velocity; if (direction == RIGHT) this->position += this->camera_X_axis * velocity; if (direction == UPWARD) this->position += this->camera_Y_axis * velocity; if (direction == DOWNWARD) this->position -= this->camera_Y_axis * velocity; } glm::vec3 GetPosition() // 下一篇文章使用 { return this->position; } private: // 摄影机的属性 glm::vec3 position; // 相机当前位置 glm::vec3 camera_Z_axis; // 摄影机的 Z 轴向量 glm::vec3 camera_X_axis; // 摄影机的 X 轴向量 glm::vec3 camera_Y_axis; // 摄影机的 Y 轴向量 GLfloat movementSpeed; // 镜头移动速度 void updateCameraVectors() { this->camera_Z_axis = glm::normalize(this->camera_Z_axis); this->camera_X_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_Z_axis, this->camera_Y_axis)); this->camera_Y_axis = glm::normalize(glm::cross(this->camera_X_axis, this->camera_Z_axis)); } }; Shader ourShader = Shader(“F:/test/OpenGLTest/shaders/shader_v.txt”, “F:/test/OpenGLTest/shaders/shader_f.txt”); Shader lightShader = Shader(“F:/test/OpenGLTest/shaders/light_v.txt”, “F:/test/OpenGLTest/shaders/light_f.txt”); 可以使用qt相关方式修改自定义着色器，也可以使用QT相关函数替代相关功能，去除自定义着色器，只有相关功能可以实现，之前着色器时从文件中读取的，依旧需要保留从文件中读取，请给出实现后的完整代码以及详细的中文注释，头文件和源文件需要分开，不同类在不同文件，不要省略代码，functions()函数不存在
07-30
我们注意到之前的实现中，在OpenGLWidget.cpp的paintGL函数中，我们使用了functions()函数，但该函数在QOpenGLWidget中实际上是protected成员，不能直接通过点运算符访问。我们应该使用继承自QOpenGLFunctions的...
用于OpenGl的Camera类(QT实现的3D摄像机类)
Miao的博客
05-13 3249
最近在搞QT上的OPENGL,有好多库都要自己写啊 哐哧哐哧写了一大顿，已经写好了，回过头来记录一下 这篇讲的时关于opengl自由摄像机的问题 写摄像机的思路是，写一个万能的摄像机基类，可以支持各种基本操作（没有添加左右晃镜头的功能） 然后如果你需要用到什么样的摄像机，继承基类，然后重写他的移动函数和改变镜头方向函数（这两个函数为虚函数） 这样的话，你不用考虑是什么类型的摄像机，把摄像...
Qt+OpenGL——摄像机类实现
JuicyActiveGilbert的博客
08-05 983
参考链接： 从零实现3D图像引擎：(12)构建支持欧拉和UVN的相机系统 LearnOpenGL CN——摄像机 头文件 #ifndef GLCAMERA_H #define GLCAMERA_H #include <QVector2D> #include <QVector3D> #include <QMatrix4x4> #include <QObject> class GLCamera { public: GLCamera(float aspe
Qt实现OpenGL的经典教程⑦——摄像机
qq_45233572的博客
04-24 1516
Qt版本：6.7操作系统：Windows10。
QT+OpenGL初学实现摄像机在3D场景自由移动
Fonlin优快云的博客
03-23 1055
QT+OpenGL初学实现摄像机在3D场景自由移动
Qt opengl fps相机
qq_38105943的博客
02-16 687
参考文章：https://blog.youkuaiyun.com/ziyuanxiazai123/article/details/51586007 想写个相机就先要对MVP矩阵有一定了解，相机本质上其实就是一个view矩阵和一个projection矩阵。对相机的操作全都体现在 这两个矩阵上，projection矩阵可以通过QMatrix4x4的perspective函数得到 ：projectionMat...
QT+OpenGL 摄像机
turbolove的博客
02-11 1135
本篇完整工程见gitee:[QtOpenGL](https://gitee.com/turbolove/qtopengl.git) 对应点的tag，由turbolove提供技术支持，您可以关注博主或者私信博主
Qt OpenGL相机的使用
wb175208的专栏
06-27 665
先看效果： 顶点着色器： 片段着色器： 相机类： 界面类： aaa
Qt-OpenGL-06 摄像机类Camare
qq_22328661的博客
03-27 781
写在开头：文章是基于摄像机 - LearnOpenGL CN教程的学习记录，强烈建议在网站上先弄清楚原理再看此文章。以Qt-GL窗口代替GLFW的写法，Qt库中一些类代替教程中的类，一起入坑。 摄像机这篇，我感觉教程已经写得很清楚，直接上代码，翻译就完了。 camare类 #ifndef CAMERA_H #define CAMERA_H #include <QVector3D> #include <qmatrix4x4.h> // Defines se...
opengl 投影、摄像机、矩形转换与纹理，在Qt中实现
wanghualin033的博客
09-08 1190
          3维空间的物体比2维更真实，更酷炫；其变换大家都知道是通过矩阵转换来的；可具体到底是怎样转换的呢，网上大多都帖的一些理论，本文给出一个示例供大家学习。         本示例在Qt中显示，可以接收用户输入。同样也是开发opengl程序，步奏当然一样的。我这里将渲染器分离了出来以便能复用 在Qt中的显示我使用的是QOpenglWidget。      显示部分申明如下 ...
OpenGL相机类实现方向远近控制及漫游功能
在OpenGL中，相机类（camera class）通常是一个抽象的概念，用于定义和控制视图矩阵，从而实现对场景中对象的观察和漫游功能。接下来，我们将详细介绍OpenGL相机类的实现细节及其在漫游功能中的应用。 ### OpenGL...
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