Qt OpenGL编程常用类

Qt提供了丰富的类来支持OpenGL编程，以下是常用的Qt OpenGL相关类：

一、QOpenGLWidget

功能：用于在 Qt 应用程序中嵌入 OpenGL 渲染的窗口部件。替代了旧版的QGLWidget。提供了OpenGL上下文和渲染表面。
继承关系：QWidget → QOpenGLWidget
属性与方法：

QOpenGLWidget 属性表

QOpenGLWidget 核心方法表

1. 初始化与状态控制

2. 上下文与表面

3. 帧缓冲操作

4. 格式设置

5. 事件处理（覆盖自 QWidget）

QSurfaceFormat 常用设置（用于 setFormat()）

用法示例：

// 设置 OpenGL 版本和格式
QSurfaceFormat format;
format.setVersion(3, 3);
format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile);
format.setSamples(4); // 4x MSAA

QOpenGLWidget widget;
widget.setFormat(format);

// 重写虚函数实现渲染
class MyGLWidget : public QOpenGLWidget {
protected:
    void initializeGL() override {
        // 初始化 OpenGL 状态和资源
        initializeOpenGLFunctions();
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
    }
    void paintGL() override {
        // 执行绘制操作
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        // 绘制代码...
    }
    void resizeGL(int w, int h) override {
        // 调整视口等
        glViewport(0, 0, w, h);
    }
};

注意事项

1. 线程安全：OpenGL 调用必须在拥有上下文的线程中执行（通常为主线程）。

2. 资源释放：在析构前需调用 doneCurrent() 释放上下文。

3. 多平台兼容：不同平台对 OpenGL 特性的支持可能不同，需检查 format() 的实际结果。

二、QOpenGLWindow

功能：基于窗口的 OpenGL 渲染，比 QOpenGLWidget 更轻量级。适合全屏OpenGL应用。

继承关系：QWindow → QOpenGLWindow
关键特性：

• 没有 Qt 窗口部件的开销

• 适合全屏 OpenGL 应用

• 支持多线程渲染

属性与方法：

QOpenGLWindow 属性表

QOpenGLWindow 核心方法表

1. 初始化与渲染控制

2. 上下文与表面

3. 帧缓冲操作

4. 信号

5. 格式设置

与 QOpenGLWidget 的关键区别

用法示例：

class MyGLWindow : public QOpenGLWindow {
protected:
    void initializeGL() override {
        initializeOpenGLFunctions();
        glClearColor(0.1f, 0.2f, 0.4f, 1.0f);
    }
    void paintGL() override {
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        // 绘制代码...
    }
    void resizeGL(int w, int h) override {
        glViewport(0, 0, w, h);
    }
};

int main(int argc, char **argv) {
    QGuiApplication app(argc, argv);

    QSurfaceFormat format;
    format.setVersion(4, 1);
    format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile);

    MyGLWindow window;
    window.setFormat(format);
    window.resize(800, 600);
    window.show();

    return app.exec();
}

注意事项

1. 线程安全：OpenGL 调用必须在拥有上下文的线程中（通常为主线程）。

2. 资源管理：在析构前需调用 doneCurrent() 释放上下文。

3. 平台差异：某些 OpenGL 特性可能在不同平台上表现不同，需测试实际支持情况。

三、QOpenGLFunctions

功能：提供跨平台的 OpenGL ES 2.0+ / OpenGL 1.5+ 函数访问（避免直接使用平台相关的函数指针）。

继承关系：无基类（通常通过 多重继承 或 组合 方式使用）。

关键特性：

• 确保正确的函数指针在不同平台上可用

• 通常通过继承或组合方式使用

属性与方法： 

QOpenGLFunctions 核心方法表

1. 初始化

2. 上下文检查

3. OpenGL 函数封装（常用示例）

4. 扩展功能检查

OpenGLFeature 枚举（用于功能检查）

用法示例：

方式1：多重继承

class MyRenderer : public QObject, protected QOpenGLFunctions {
public:
    MyRenderer() {
        initializeOpenGLFunctions(); // 必须初始化
    }

    void render() {
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 直接调用封装的OpenGL函数
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
    }
};

方式2：组合模式

class MyRenderer {
public:
    MyRenderer(QOpenGLContext* context) {
        m_funcs = context->functions();
        m_funcs->initializeOpenGLFunctions();
    }

    void render() {
        m_funcs->glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    }

private:
    QOpenGLFunctions* m_funcs;
};

与原生 OpenGL 的对比