Qt4 で 「手抜き」OpenGL入門

前回、UbuntuでOpenGLとQtの環境を作ることを説明した続きです。

まず、OpenGLの一番有名な床井先生の入門サイトの紹介です

GLUTによる「手抜き」OpenGL入門　和歌山大学 システム工学部 デザイン情報学科　床井浩平

このサイトではGLUTを使ったサンプルや説明がされています。OpenGLの説明自体は前述のサイトを参照していただくとして、今回はこのサイトで取り上げられているサンプルを、GLUTではなく、Qt4のQGLWidgetで実装してみます。ソースコードは下記です。


http://svn.xp-dev.com/svn/algos/algos3d/qt4sample/sample02/

コンパイルと実効は下記です

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make
./sample02
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実行するとQtの画面上でキューブが回転します。今回はQGLWidgetとQThreadを使います。
OpenGLのバッファの制御はQGLWidgetを使っています。ただし、これだけだとアニメーション処理ができないので、QThreadクラスを使って連続描画を行っています。

GLUTはWindowsに持っていった時に終了イベントがとれなかったり、UIも日本語対応が甘かったり意外と融通が効かないので、Qtベースでの実装も試してみると良い事があるかもしれません。

MyGLWidget.h
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#include "qapplication.h"
#include "qthread.h"
#include "qgl.h"

#ifndef MYGLWIDGET_H_
#define MYGLWIDGET_H_

class MyGLWidget : public QGLWidget, public QThread
{
    Q_OBJECT;
public:
    MyGLWidget();
protected:
    void initializeGL();
    void resizeGL(int w, int h);
    void paintGL();
    void run();
    double  r;
};

#endif /* MYGLWIDGET_H_ */

MyGLWidget.cpp
----------------------------
#include "MyGLWidget.h"

MyGLWidget::MyGLWidget()
{
    QThread::start();
}

void MyGLWidget::initializeGL()
{
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glClearColor( 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );
}

void MyGLWidget::resizeGL(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(30.0, (double)w / (double)h, 1.0, 100.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

void MyGLWidget::paintGL()
{
    GLdouble vertex[][3] = {
        { 0.0, 0.0, 0.0 }, /* A */
        { 1.0, 0.0, 0.0 }, /* B */
        { 1.0, 1.0, 0.0 }, /* C */
        { 0.0, 1.0, 0.0 }, /* D */
        { 0.0, 0.0, 1.0 }, /* E */
        { 1.0, 0.0, 1.0 }, /* F */
        { 1.0, 1.0, 1.0 }, /* G */
        { 0.0, 1.0, 1.0 }  /* H */
    };

    int face[][4] = {
        { 0, 1, 2, 3 },
        { 1, 5, 6, 2 },
        { 5, 4, 7, 6 },
        { 4, 0, 3, 7 },
        { 4, 5, 1, 0 },
        { 3, 2, 6, 7 }
    };
    GLdouble color[][3] = {
        { 1.0, 0.0, 0.0 },
        { 0.0, 1.0, 0.0 },
        { 0.0, 0.0, 1.0 },
        { 1.0, 1.0, 0.0 },
        { 1.0, 0.0, 1.0 },
        { 0.0, 1.0, 1.0 }
    };

    int i,j;

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glLoadIdentity();
    gluLookAt(3.0, 4.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    if(r>360)r=0;
    glRotated(r, 0.0, 1.0, 0.0);
    glRotated(r+=2, 1.0, 1.0, 0.0);

    glBegin(GL_QUADS);
    for (j = 0; j < 6; ++j) {
        glColor3dv(color[j]);
        for (i = 0; i < 4; ++i) {
            glVertex3dv(vertex[face[j][i]]);
        }
    }
    glEnd();
}

void MyGLWidget::run()
{
    while(1){
        QThread::usleep(10000);
        update();
    }
}

Qt4とQGLWidget

「Qt使って練習がてらオープンソースやってみない？」と誘われたのがきっかけ
でQtを調べてみたのですが、どうもこのQtライブラリはかなり整備されていて驚
きました。
どうやらQtデベロップメントフレームワークス社で開発されたC++用のオープン
ソースのアプリケーションフレームワークのようです。
クロスプラットフォーム対応を目指しているようで、Lunix, Windows, Macの
グラフィックやネットワークAPIの差を吸収してくれそうな期待が持てます。
採用実績としてはWeb ブラウザ OperaやGoogle Earthで使われているようです。

ドキュメントは下記のようです。
http://doc.trolltech.com/4.6/index.html

OpenGL関係もC++で使いやすくラッピングしているようで、デモを見るかかぎり
3Dグラフィック上に2DのGUIも載せれるようなので、ゲームの開発もなかなか
やりやすいのではないでしょうか。

http://doc.trolltech.com/4.6/demos-boxes.html

OpenGLの実装は下記のWidgetを使いつつOpenGLのAPIを組み合わせて描画するようです。
QGLWidget Class Reference：
http://doc.trolltech.com/4.6/qglwidget.html



ブラウザではちょっと厳しいアプリ開発をやるときはなかなか良さそうです。

UbuntuでQt4 + OpenGL

UbuntuにQt4ベースのOpenGL開発ライブラリを追加する。

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sudo apt-get install qt4-qmake
sudo apt-get install libqglviewer-qt4-dev
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開発ライブラリが入ったのでプロジェクトフォルダを作りそこにとりあえず
簡単な画面を出すプログラムを配置する。

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mkdir sample
cd sample
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sampleディレクトリにmain.cppというファイルを配置する。


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#include "qapplication.h"
#include "qgl.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication window(argc, argv);
    QGLWidget *mainwindow = new QGLWidget;
    window.setActiveWindow(mainwindow);
    mainwindow->show();
    return window.exec();
}

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このmain.cppを配置した状態でqmakeを実行すると、このプログラムを認識したうえで
プロジェクトの雛形が作成される。


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qmake-qt4 -project
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出来上がったsample.proにOpenGLオプションを追記する

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QT += opengl
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下記のコマンドでMakefileを生成する

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qmake-qt4
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下記コマンドでコンパイルができる。

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make
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./sampleを実行すると真っ黒なだけのWindowsが出れば下準備は完了。

まとまったサンプルはこちら
http://svn.xp-dev.com/svn/algos/algos3d/qt4sample/sample01/