Qt5.5中OpenGL着色器程序编写

Qt5中包含了OpenGL模块，并且对其进行了一些封装，下面就Qt5中OpenGL的程序写法举例：

Qt5中虽然包含了OpenGL，但是没有添加“glu.h>”库，所以有些以前在Qt4中的写法会不太成功，比如设置投影矩阵等，具体方法可以参考：/article/1809016.html中的做法。

但是在下面的例子中没有加入glu库，是完全基于Qt中OpenGL写的。

实验平台

VS2010+Qt5.5；

实验步骤

新建Qt工程，包含QOpenGL模块

在控件中可以加入QOpenGLWidget控件，但是也可以对其做提升。代码如下：

class OpenGLWidget : public QOpenGLWidget , protected QOpenGLFunctions
{
Q_OBJECT
public:
OpenGLWidget(QWidget *parent=0);
~OpenGLWidget();
void initializeGL();
void resizeGL(int w, int h);
void paintGL();

2.初始化工作

OpenGLWidget::OpenGLWidget(QWidget *parent)
: QOpenGLWidget(parent)
{
QSurfaceFormat format;
format.setDepthBufferSize(24);
setFormat(format);
setMouseTracking(false);
}

3.设置视图模型投影矩阵

Qt5中OpenGL的视图-投影矩阵是要自己设置的，不再免费提供。故：

QMatrix4x4 mModelMatrix;//模型矩阵
QMatrix4x4 mViewMatrix; //视图矩阵
QMatrix4x4 mProjectionMatrix; //投影矩阵
QMatrix4x4 mMVPMatrix; //MVP矩阵

最后mMVPMatrix = mProjectionMatrix * mViewMatrix * mModelMatrix;

4.着色器

GLSL是OpenGL着色语言的统称，是一种编程语言，在应用程序中使用顶点或片段着色器，按照如下步骤：

对于每个着色器对象：

创建着色器对象；

把着色器源代码编译为目标代码；

验证；

然后将多个着色器对象链接到一个着色器程序中，需要：

创建一个着色器程序；

将着色器对象链接到程序；

链接着色器程序；

验证；

着色器代码解读：

const GLchar *vshader_source =
"attribute vec4 posAttr;\n"
"uniform mat4 matrix;\n"
"void main() {\n"
"   gl_Position = matrix * posAttr;\n"
"}\n";
const GLchar *cshader_source =
"uniform vec4 color;\n"
"void main(){\n"
"   gl_FragColor= color;\n"
"}\n";

“attribute”表示输入变量，输出为”varying”。”uniform”限定一个变量的值由应用程序在着色器执行之前指定，并且在图圆的处理过程中不会变化。

“vec4”是类似于QVector4D，”mat4”类似QMatrix4x4;

5.代码工作

void OpenGLWidget::resizeGL(int w, int h)
{
mProjectionMatrix.setToIdentity();
mProjectionMatrix.perspective(60.0f, w / float(h), 0.01f, 1000.0f);//投影矩阵
}
void OpenGLWidget::initializeGL()
{
initializeOpenGLFunctions();
shadercode();
}
void OpenGLWidget::paintGL()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
mModelMatrix.setToIdentity();
mModelMatrix.rotate(angles, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
drawelem();
OpenGLWidget::update();//刷新
}
void OpenGLWidget::shadercode()
{
const GLchar *vshader_source =
"attribute vec4 posAttr;\n"
"uniform mat4 matrix;\n"
"void main() {\n"
"   gl_Position = matrix * posAttr;\n"
"}\n";
const GLchar *cshader_source =
"uniform vec4 color;\n"
"void main(){\n"
"   gl_FragColor= color;\n"
"}\n";
angles=0.0;
m_shaderprogram=new QOpenGLShaderProgram(this);
QOpenGLShader vecShader(QOpenGLShader::Vertex);
vecShader.compileSourceCode(vshader_source);
QOpenGLShader colShader(QOpenGLShader::Fragment);
//vec_handl=m_shaderprogram->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex,vshader_source);
//col_handl=m_shaderprogram->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment,cshader_source);
colShader.compileSourceCode(cshader_source);
m_shaderprogram->addShader(&vecShader);
m_shaderprogram->addShader(&colShader);
m_shaderprogram->link();
vec_handl=m_shaderprogram->attributeLocation("posAttr");
col_handl=m_shaderprogram->uniformLocation("color");
mvp_handl=m_shaderprogram->uniformLocation("matrix");
mViewMatrix.lookAt(QVector3D(0.0f, 0.0f, -3.0f), QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f), QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f));
}
void OpenGLWidget::drawelem()
{
static GLfloat const triangleVertices[] = {
1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.0f, 1.0f, 0.0f,
-1.0f,  0.0f, 0.0f
};
QVector4D colors(1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f) ;
mMVPMatrix = mProjectionMatrix  * mViewMatrix * mModelMatrix;
m_shaderprogram->enableAttributeArray(vec_handl);
m_shaderprogram->setAttributeArray(vec_handl,triangleVertices,3);
m_shaderprogram->setUniformValue(mvp_handl,mMVPMatrix);
m_shaderprogram->setUniformValue("color",colors);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
m_shaderprogram->bind();
m_shaderprogram->disableAttributeArray(vec_handl);
m_shaderprogram->disableAttributeArray(col_handl);
}