QT5 OpenGL (六, 鍵盤事件, 開關燈,放大縮小綜合運用)
- 概要
- 實例效果圖
- 立體圖放大圖
- 立體圖縮小圖
- 不加矢量開燈圖
- 不加矢量關燈圖
- 加矢量關燈圖1
- 加矢量關燈圖2
- 部分代碼展示
- 主要內容解析
- QT鍵盤事件
- 立體圖形的放大和縮小
- 上下左右鍵以及A鍵D爭鍵控制x y z 軸旋轉速度的快慢
- 開燈關燈以及矢量的實現原理
概要
多篇講QT5 opengl的文章,從簡單到復雜,差點兒每篇都在原來的基友上有所增加新的內容, 感覺越到後面,越easy被opengl強大的功能所震撼, 而這篇文章主要是把前面所講的一些內容進行綜合, 然後再增加新的一些內容的運用。 首先, 增加鍵盤事件。 這個是學QT的人基本上都會的。
開關燈是這次一些新的內容, 放大縮小,是原來的內容,僅僅是原來沒有擴展開來。
實例效果圖
為什麽每次要先上效果圖呢, 由於僅僅有看到不錯的效果圖後,讀者才有更大的興趣讀下去。
立體圖放大圖
立體圖縮小圖
不加矢量開燈圖
不加矢量關燈圖
加矢量關燈圖1
加矢量關燈圖2
部分代碼展示
.h文件
#ifndef OPENGLWIDGET_H
#define OPENGLWIDGET_H
#include <QtOpenGL>
class OpenglWidget : public QGLWidget
{
public :
OpenglWidget(QWidget* parent = 0);
protected:
void initConnection();
void initializeGL();
void initWidget();
void paintGL();
void resizeGL(int width, int height);
void loadGLTextures();
void keyPressEvent( QKeyEvent *e );
private slots:
private:
GLfloat m_rotateTriangle;
GLfloat m_rotateRectangle;
GLfloat m_x;
GLfloat m_y;
GLfloat m_z;
GLuint textur[3 ];
GLfloat m_zoom;
GLfloat m_xSpeed;
GLfloat m_ySpeed;
GLfloat m_zSpeed;
bool m_openLight;
GLuint m_choiceTexture;
};
#endif // OPENGLWIDGET_H
.cpp文件
#include "openglwidget.h"
GLfloat lightAmbient[4] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
GLfloat lightDiffuse[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
GLfloat lightPosition[4] = { 0.0, 0.0, 2.0, 1.0 };
OpenglWidget::OpenglWidget(QWidget* parent)
:QGLWidget(parent),
m_rotateTriangle(0),
m_rotateRectangle(0),
m_x(0),
m_y(0),
m_z(0),
m_zoom(-6),
m_xSpeed(10),
m_ySpeed(10),
m_zSpeed(10),
m_choiceTexture(0),
m_openLight(false)
{
initWidget();
}
void OpenglWidget::initializeGL()
{
loadGLTextures();
glEnable( GL_TEXTURE_2D );
glShadeModel( GL_SMOOTH );
glClearColor( 0.0, 0.0, 0.0, 0.5 );
glClearDepth( 1.0 );
glEnable( GL_DEPTH_TEST );
glDepthFunc( GL_LEQUAL );
glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST );
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, lightAmbient );
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, lightDiffuse );
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_POSITION, lightPosition );
glEnable( GL_LIGHT1 );
}
void OpenglWidget::initWidget()
{
setGeometry( 400, 200, 640, 480 );
setWindowTitle(tr("opengl demo"));
}
void OpenglWidget::paintGL()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLoadIdentity();
glTranslatef( -1.5, 0.0, m_zoom );
glRotatef( m_x, 1.0, 0.0, 0.0 );
glRotatef( m_y, 0.0, 1.0, 0.0 );
glRotatef( m_z, 0.0, 0.0, 1.0 );
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, textur[m_choiceTexture] );
glBegin( GL_QUADS );
glNormal3f( 0.0, 0.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, 1.0 );
glNormal3f( 0.0, 0.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glNormal3f( 0.0, 1.0, 0.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, -1.0 );
glNormal3f( 0.0, -1.0, 0.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glNormal3f( 1.0, 0.0, 0.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( 1.0, 1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glNormal3f( -1.0, 0.0, 0.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); glVertex3f( -1.0, 1.0, -1.0 );
glEnd();
glLoadIdentity();
glTranslatef( 1.5, 0.0, m_zoom );
glRotatef( m_x, 1.0, 0.0, 0.0 );
glRotatef( m_y, 0.0, 1.0, 0.0 );
glRotatef( m_z, 0.0, 0.0, 1.0 );
glBegin(GL_TRIANGLES);
//三棱柱四面貼圖
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 0, 1, 0 );
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( 1, -1, 1 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( -1, -1, 1 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 0, 1, 0 );
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 0, 1, 0 );
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 0, 1, 0 );
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
//三棱柱底面貼圖
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1, 0 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, -1.0 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0, 1 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 1, 1 ); glVertex3f( 1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0, 1 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, 1.0 );
glTexCoord2f( 0, 0 ); glVertex3f( -1.0, -1.0, -1.0 );
glEnd();
m_x += m_xSpeed;
m_y += m_ySpeed;
m_z += m_zSpeed;
}
void OpenglWidget::resizeGL(int width, int height)
{
if(0 == height) {
height = 1;
}
glViewport(0, 0, (GLint)width, (GLint)height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
// gluPerspective(45.0, (GLfloat)width/(GLfloat)height, 0.1, 100.0);
GLdouble aspectRatio = (GLfloat)width/(GLfloat)height;
GLdouble zNear = 0.1;
GLdouble zFar = 100.0;
GLdouble rFov = 45.0 * 3.14159265 / 180.0;
glFrustum( -zNear * tan( rFov / 2.0 ) * aspectRatio,
zNear * tan( rFov / 2.0 ) * aspectRatio,
-zNear * tan( rFov / 2.0 ),
zNear * tan( rFov / 2.0 ),
zNear, zFar );
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void OpenglWidget::loadGLTextures()
{
QImage tex;
QImage buf;
if ( !buf.load(":/images/dog.png"))
{
qWarning( "load image failed!" );
QImage dummy( 128, 128, QImage::Format_RGB32 );
dummy.fill( Qt::red);
buf = dummy;
}
tex = QGLWidget::convertToGLFormat( buf );
glGenTextures( 3, &textur[0] );
//紋理一
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, textur[0] );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST );
glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, 3, tex.width(), tex.height(), 0,
GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits() );
//紋理二
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, textur[1] );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, 3, tex.width(), tex.height(), 0,
GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits() );
//紋理三
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, textur[2] );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST );
//gluBuild2DMipmaps( GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, tex.width(), tex.height(), GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits() );
glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, 3, tex.width(), tex.height(), 0,
GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits() );
}
void OpenglWidget::keyPressEvent( QKeyEvent *e )
{
switch ( e->key() )
{
case Qt::Key_L:
m_openLight = !m_openLight;
if ( !m_openLight )
{
glDisable( GL_LIGHTING );
}
else
{
glEnable( GL_LIGHTING );
}
updateGL();
break;
case Qt::Key_F:
m_choiceTexture += 1;;
if ( m_choiceTexture > 2 )
{
m_choiceTexture = 0;
}
updateGL();
break;
case Qt::Key_W:
m_zoom -= (GLfloat)0.2;
updateGL();
break;
case Qt::Key_S:
m_zoom += (GLfloat)0.2;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Up:
m_xSpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Down:
m_xSpeed += 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Right:
m_ySpeed += 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Left:
m_ySpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_A:
m_zSpeed += 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_D:
m_zSpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Escape:
close();
break;
}
}
主要內容解析
先易後難吧。從最簡單的開始講:
QT鍵盤事件
void keyPressEvent( QKeyEvent *e );
事實上就是重寫父類的鍵盤事件。 當用戶按鍵時。系統就會自己過濾到這個按鍵的過程。 然後能夠通過返回的事件拿到按下的相應的鍵,我們能夠依據這個鍵來進行推斷,然後再做相應的事件處理。
立體圖形的放大和縮小
事實上這裏的放大縮小的原理是通過立體圖形離顯示屏幕的離距
glTranslatef( x, y, z );
也就是這個函數。。
它控制了三維空間裏面的x, y, z 軸。
x 是相對於我們所創建的屏幕左右的移動, 而y是相對於我們所創建屏幕上下的移動, z就是我們面對屏幕深度的移動, 怎麽來推斷它的深度呢, 這裏就用了一個放大,縮小 來達到這個效果的。
說到這裏,壓制不住內心的想法,要進行一下擴展
glVertex3f(x,y,z) 與 glTranslatef( x, y, z );的差別, 前者是在一個立體圖形固定在某個位置後,以它為坐標原點, 所構成的一個三維空間。
而後者是以我們所創建的整個屏幕為一個三個空間,屏幕的中文為三維空間的坐標原點。
這裏又想到了glLoadIdentity(); 這個,假設還創建第二個立體圖形時。不加這一個,第二個立體圖形是隨上一個在一個三維空間裏面, 加了之後,就如同分開了兩個三維空間。各自做各自的。
發現扯遠了一點, 還是回到立體圖形的放大和縮小問題上來。它就是直接通過控制,glTranslatef(x, y, z)的z 軸來進行放大縮小的
提得一提的是。 這裏的z軸。跟我們高中學習的z軸好像有點不要樣。 在高中,z軸向屏幕的深層方向應該是正方向, 反之為反方向, 而在opengl中。屏幕的深層方向為反方向。 反之為正方向, 對此我也表示,發明這些opengl的難道學數學時。在他們國家講課的內容不一樣??
上下左右鍵,以及A鍵D爭鍵控制x, y, z 軸旋轉速度的快慢。
glRotatef( m_x, 1.0, 0.0, 0.0 );
glRotatef( m_y, 0.0, 1.0, 0.0 );
glRotatef( m_z, 0.0, 0.0, 1.0 );
m_x += m_xSpeed;
m_y += m_ySpeed;
m_z += m_zSpeed;
case Qt::Key_Right:
m_ySpeed += 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Left:
m_ySpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_A:
m_zSpeed += 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_D:
m_zSpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Up:
m_xSpeed -= 1;
updateGL();
break;
case Qt::Key_Down:
m_xSpeed += 1;
updateGL();
break;
這上面是當中相應相關聯地方的代碼。事實上理解並不難, 關鍵是掌握上幾節所講的內容。
主要是通過調用以下這個函數來進行控制:
WINGDIAPI void APIENTRY glRotatef (GLfloat angle, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);
angle 表示旋轉的角度, x, y, z 分別表示環繞著那個方向來旋轉。
當我們的angle 逐漸變大時,它的速度就變得越來越快。
我們項目裏面用的m_x , m_y, m_z ,它們都僅僅相應自己的軸。其他軸的值為零。這種優點,是讓我們更清楚地看到朝的某一個正方向的運動軌跡。 否則多個方向旋轉就顯得非常亂。
然後到了講有些生疏的開關燈了
開燈關燈以及矢量的實現原理
首先須要講的是燈光效果三個非常重要的元素:
環境光。 漫射光,以及 光源位置。
GLfloat lightAmbient[4] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
GLfloat lightDiffuse[4] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
GLfloat lightPosition[4] = { 0.0, 0.0, 2.0, 1.0 };
它們都用一個浮點的數組保存四個值。而這些數組,最後給系統來識別, 環境光, 漫射光 是光就是強度, 前三個參數的值,值從0-1 表示由弱到強, 三個參數表示RGB三色分量,最後一個是alpha通道參數
而光源位置前三個參數,表示三維空間的x,y, z軸。
最後一個表示指定的位置就是光源位置。這種解釋感覺有點不靠譜,然而,我也不知道怎麽說。
環境光,我們能夠理解為我們的物體被四面八方的光源所包圍。而漫射光理解為漫反射之內的吧, 就是不是鏡子的平面反射。
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, lightAmbient );
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, lightDiffuse );
glLightfv( GL_LIGHT1, GL_POSITION, lightPosition );
glEnable( GL_LIGHT1 );
case Qt::Key_L:
m_openLight = !m_openLight;
if ( !m_openLight )
{
glDisable( GL_LIGHTING );
}
else
{
glEnable( GL_LIGHTING );
}
updateGL();
break;
這裏通過綁定
我們設置的值,並開啟燈光的使用權限 。
值得一提得是在貼圖 的過程中。 我們實用到例如以下所看到的的接口。
glNormal3f( 0.0, 0.0, 1.0 );
這就是光源的矢量, 表示光的照耀方面。
就是在x, y, z三個值中, 當兩個為0時。 就是朝另外一個不為0的方面, 正負。表示方向相反。
假設不加這個關燈後。就全暗了,加了之後就是確定光照在這個矢量方向上暗。
不知不覺寫了之麽多, 可能裏面有一些理解有誤的地方,希望大家多多指正。
QT5 OpenGL (六, 鍵盤事件, 開關燈,放大縮小綜合運用)