Qt+OpengGL使用教程（3）绘制矩形

在Qt+OpengGL使用教程（2）中我们绘制了三角形，接下来我们需要使用qt的API绘制一个矩形，同时参考和对照：LearnOpenGL (3) 绘制矩形。

一、准备工作

元素缓冲对象（EBO）

 

二、绘制矩形

我们使用两个三角形组成一个矩形。

为什么使用元素缓冲对象？

 

定义矩形的四个顶点

float vertices[] = {
    0.5f, 0.5f, 0.0f,   // 右上角
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
    -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角
    -0.5f, 0.5f, 0.0f   // 左上角
};

 

定义索引数组

unsigned int indices[] = {
    // 注意索引从0开始! 
    // 此例的索引(0,1,2,3)就是顶点数组vertices的下标，
    // 这样可以由下标代表顶点组合成矩形

    0, 1, 3, // 第一个三角形
    1, 2, 3  // 第二个三角形
};

 

创建元素缓冲对象

同创建顶点缓冲对象流程相同。

// 创建元素缓冲对象，
m_ebo = new QOpenGLBuffer(QOpenGLBuffer::IndexBuffer);
m_ebo->create();
m_ebo->bind();
// 分配显存大小，并搬运至显存
m_ebo->allocate(indices, sizeof(indices));

 

渲染循环

我们传递了GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER当作缓冲目标。最后一件要做的事是用glDrawElements来替换glDrawArrays函数，表示我们要从索引缓冲区渲染三角形。使用glDrawElements时，我们会使用当前绑定的索引缓冲对象中的索引进行绘制：

glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);

 

结果如下：

完整代码如下：

查看代码

 //glwidget.h
#ifndef GLWIDGET_H
#define GLWIDGET_H

#include <QOpenGLWidget>
#include <QOpenGLExtraFunctions>
#include <QOpenGLVertexArrayObject>
#include <QOpenGLBuffer>
#include <QOpenGLShader>
#include <QOpenGLShaderProgram>

class GLWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions
{
public:
    explicit GLWidget(QWidget *parent = nullptr);
    ~GLWidget();

protected:
    void resizeGL(int w, int h) override;
    void initializeGL() override;
    void paintGL() override;

private:
    QOpenGLVertexArrayObject *m_vao;    //顶点数组对象
    QOpenGLBuffer *m_vbo;               //顶点缓冲对象
    QOpenGLBuffer *m_ebo;               //元素缓冲对象
    QOpenGLShader *m_vshader;           //顶点着色器
    QOpenGLShader *m_fshader;           //片段着色器
    QOpenGLShaderProgram *m_program;    //着色器程序对象

};

#endif // GLWIDGET_H


//glwidget.cpp
#include "glwidget.h"
#include <QDebug>
float vertices[] = {
    0.5f, 0.5f, 0.0f,   // 右上角
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
    -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角
    -0.5f, 0.5f, 0.0f   // 左上角
};
unsigned int indices[] = {
    // 注意索引从0开始!
    // 此例的索引(0,1,2,3)就是顶点数组vertices的下标，
    // 这样可以由下标代表顶点组合成矩形
    0, 1, 3, // 第一个三角形
    1, 2, 3  // 第二个三角形
};

const char *vertexShaderSource =
    "#version 330 core\n"
    "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
    "void main()\n"
    "{\n"
    "   gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
    "}\0";

const char *fragmentShaderSource =
    "#version 330 core\n"
    "out vec4 FragColor;\n"
    "void main()\n"
    "{\n"
    "    FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);\n"
    "} \0";


GLWidget::GLWidget(QWidget *parent) : QOpenGLWidget(parent)
{
    makeCurrent();

}

GLWidget::~GLWidget()
{
    if (m_program == nullptr) { return; }
    makeCurrent();
    delete m_program;
    delete m_vshader;
    delete m_fshader;
    m_vbo->destroy();
    m_vao->destroy();
    doneCurrent();
}

//设置OpenGL视口、投影等。每当窗口部件被调整大小时调用（也在第一次显示时调用，因为所有新创建的窗口部件都自动获得调整大小事件）。
void GLWidget::resizeGL(int w, int h)
{

}

//设置OpenGL资源和状态。在第一次调用resizeGL()或paintGL()之前调用一次。
void GLWidget::initializeGL()
{
    initializeOpenGLFunctions();
    glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);// 设置清屏颜色
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);    // 启用深度测试
    glEnable(GL_COLOR_BUFFER_BIT);  // 启用颜色缓冲区

    // 创建顶点着色器对象，并编译
    m_vshader = new QOpenGLShader(QOpenGLShader::Vertex);
    m_vshader->compileSourceCode(vertexShaderSource);
    // 创建片段着色器对象，并编译
    m_fshader = new QOpenGLShader(QOpenGLShader::Fragment);
    m_fshader->compileSourceCode(fragmentShaderSource);
    // 创建着色器程序对象，添加顶点着色器和片段着色器，并链接它们
    m_program = new QOpenGLShaderProgram;
    m_program->addShader(m_vshader);
    m_program->addShader(m_fshader);
    m_program->link();
    // 创建顶点数组对象，并绑定到当前上下文
    m_vao = new QOpenGLVertexArrayObject;
    m_vao->create();
    QOpenGLVertexArrayObject::Binder vaoBinder(m_vao);
    // 创建顶点缓冲对象，
    m_vbo = new QOpenGLBuffer(QOpenGLBuffer::VertexBuffer);
    m_vbo->create();
    m_vbo->bind();
    // 分配显存大小，并搬运至显存
    m_vbo->allocate(vertices, sizeof(vertices));
    // 链接顶点属性
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), 0);
    // 顶点属性默认是禁用的，启用顶点属性0（location=0）
    m_program->enableAttributeArray(0);
    // 创建元素缓冲对象，
    m_ebo = new QOpenGLBuffer(QOpenGLBuffer::IndexBuffer);
    m_ebo->create();
    m_ebo->bind();
    // 分配显存大小，并搬运至显存
    m_ebo->allocate(indices, sizeof(indices));

    m_vao->release();
    m_vbo->release();
    // VAO还在使用时，不能释放EBO
}

//渲染OpenGL场景。每当窗口部件需要更新时调用。
void GLWidget::paintGL()
{
    // 清空颜色缓冲区和深度缓冲区
    glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // 绘制图形
    // 绑定着色器程序至当前上下文，相当于调用glUseProgram()
    m_program->bind();
    // 绑定VAO，调用设置的一组状态
    QOpenGLVertexArrayObject::Binder vaoBinder(m_vao);
    // 绘制三角形
//    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
    m_program->release();
    // 交换缓存
    auto *context = QOpenGLContext::currentContext();
    context->swapBuffers(context->surface());
    //使用swapBuffers后，必须调用makeCurrent后才能使用其他OpenGL函数。
    makeCurrent();
}