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Qt OpenGL 显示列表

作者:互联网

想知道如何加速我们的OpenGL程序么?这次教程中,我将告诉你如何使用OpenGL的显示列表,它通过预编译OpenGL命令来加速我们的程序,并可以为我们省去很多重复的代码,听起来是不是很棒呢! 当我们在制作游戏里的小行星场景时,每一层至少需要两个行星,你可以用OpenGL中的多边形来构造每一个行星。但要知道每次把行星画到屏幕上都是很麻烦的,当我们面临复杂的场景时,要靠代码的绘画方式一个个画出所有的行星,这对于绝大多数人来说都是一个噩梦。那么,解决办法是什么呢?用显示列表,我们只需要一次性建立物体,可以贴图,用颜色,想怎么弄就怎么弄。然后给显示列表一个名字,比如给小行星的显示列表命名为“asteroid”。现在,任何时候,我们想在屏幕上画出行星,我们只需要调好位置后,调用glCallList(asteroid),之前做好的小行星就会立刻显示在屏幕上了。由于小行星已经在显示列表里建造好了,OpenGL不会再计算如何构造它。它已经在内存中建造好了,这将大大降低CPU的使用,让你的程序跑得更快。 程序运行时效果如下: 下面进入教程: 我们这次同样将在第06课的基础上修改代码,我们只会解释增加部分的代码,首先打开myglwidget.h文件,将类声明更改如下:
 1 #ifndef MYGLWIDGET_H
 2 #define MYGLWIDGET_H
 3  
 4 #include <QWidget>
 5 #include <QGLWidget>
 6  
 7 class MyGLWidget : public QGLWidget
 8 {
 9     Q_OBJECT
10 public:
11     explicit MyGLWidget(QWidget *parent = 0);
12     ~MyGLWidget();
13  
14 protected:
15     //对3个纯虚函数的重定义
16     void initializeGL();
17     void resizeGL(int w, int h);
18     void paintGL();
19  
20     void keyPressEvent(QKeyEvent *event);           //处理键盘按下事件
21  
22 private:
23     void buildLists();                              //初始化盒子的显示列表
24  
25 private:
26     bool fullscreen;                                //是否全屏显示
27  
28     GLfloat m_xRot;                                 //绕x轴旋转的角度
29     GLfloat m_yRot;                                 //绕y轴旋转的角度
30     QString m_FileName;                             //图片的路径及文件名
31     GLuint m_Texture;                               //储存一个纹理
32  
33     GLuint m_Box;                                   //保存盒子的显示列表
34     GLuint m_Top;                                   //保存盒子顶部的显示列表
35 };
36  
37 #endif // MYGLWIDGET_H
我们新增了两个用于显示列表的变量m_Box、m_Top,这两个变量是用于储存指向显示列表的指针。另外我们 多了一个buildLists()函数,这个函数是用于初始化两个显示列表的(注意我去掉了变量m_zRot,但其实影响不大)。 接下来,我们需要打开myglwidget.cpp,修改构造函数同时添加buildLists()函数的定义,具体代码如下:
 1 MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) :
 2     QGLWidget(parent)
 3 {
 4     fullscreen = false;
 5     m_xRot = 0.0f;
 6     m_yRot = 0.0f;
 7     m_FileName = "D:/QtOpenGL/QtImage/Cube.bmp";        //应根据实际存放图片的路径进行修改
 8  
 9     QTimer *timer = new QTimer(this);                   //创建一个定时器
10     //将定时器的计时信号与updateGL()绑定
11     connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(updateGL()));
12     timer->start(10);                                   //以10ms为一个计时周期
13 }

 

 1 void MyGLWidget::buildLists()                           //创建盒子的显示列表
 2 {
 3     m_Box = glGenLists(2);                              //创建两个显示列表的空间
 4     glNewList(m_Box, GL_COMPILE);                       //开始创建第一个显示列表
 5         glBegin(GL_QUADS);
 6             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
 7             glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);              //右上(底面)
 8             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
 9             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);             //左上(底面)
10             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
11             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);            //左下(底面)
12             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
13             glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);             //右下(底面)
14  
15             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
16             glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);               //右上(前面)
17             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
18             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);              //左上(前面)
19             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
20             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);             //左下(前面)
21             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
22             glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);              //右下(前面)
23  
24             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
25             glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);             //右上(后面)
26             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
27             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);            //左上(后面)
28             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
29             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);             //左下(后面)
30             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
31             glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);              //右下(后面)
32  
33             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
34             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);              //右上(左面)
35             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
36             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);             //左上(左面)
37             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
38             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);            //左下(左面)
39             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
40             glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);             //右下(左面)
41  
42             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
43             glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);              //右上(右面)
44             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
45             glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);               //左上(右面)
46             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
47             glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);              //左下(右面)
48             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
49             glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);             //右下(右面)
50         glEnd();
51     glEndList();                                        //第一个显示列表结束
52  
53     m_Top = m_Box + 1;                                  //m_Box+1得到第二个显示列表的指针
54     glNewList(m_Top, GL_COMPILE);                       //开始创建第二个显示列表
55         glBegin(GL_QUADS);
56             glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
57             glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);              //右上(顶面)
58             glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
59             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);             //左上(顶面)
60             glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
61             glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);              //左下(顶面)
62             glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
63             glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);               //右下(顶面)
64         glEnd();
65     glEndList();
66 }
构造函数不解释了,就删掉了m_zRot的初始化。buildLists()函数中,我们会将创造盒子的代码都放在第一个显示列表里,所有创造顶部的代码都在另一个显示列表里。开始时,我们告诉OpenGL我们要建立两个显示列表,glGenLists(2)创建了两个显示列表的空间,并返回第一个列表的指针,我们把它储存在m_Box中,任何时候我们调用glCallList(m_Box)第一个显示列表就会绘制出来。 接下来我们开始构造第一个显示列表。我们已经申请了两个显示列表的空间了,并且有m_Box指针指向第一个显示列表,所以我们需要做的是告诉OpenGL要建立什么类型的显示列表。我们用glNewList()命令来做这件事情,注意到m_Box是第一个参数,这表示OpenGL将把列表储存到m_Box所指向的内存空间。而第二个参数GL_COMPILE告诉OpenGL我们想预先在内存中构造这个列表,这样每次画的时候就不必重新计算怎么构造物体了。 GL_COMPILE类似于编程。在我们写程序的时候,把它装载到编译器里,我们每次运行程序都需要重新编译。而如果它已经编译成了.exe文件,那么每次我们只需要点击那个.exe文件就可以运行它了,不需要编译。当OpenGL编译过显示列表后,就不需要再每次显示的时候重新编译它了。这就是为什么用显示列表可以加快速度。 下面我们就画了一个没有顶部的盒子,它不会出现在屏幕上,只会储存在显示列表里。我们可以在glNewList()和glEndList()中间加上任何你想加上的代码,可以设置颜色,贴图等等。但是,如果是你想在绘画过程发生改变的代码就不能加进去,这是由于 显示列表一旦建立,就不能改变它。比如我们想绘制不同颜色的物体,所以我们加上了glColor3ub(rand()%255,  rand()%255, rand()%255),但因为显示列表只会建立一次,所以每次画出来的物体都是同一种颜色,也就是说在储存进列表时glColor3ub的三个参数值就固定下来了。 然后我们用glEndList()命令告诉OpenGL我们已经完成了一个显示列表。在 glNewList()和glEndList()之间的任何东西就是显示列表的一部分。接着,我们来建立第二个显示列表,在上一个显示列表的指针上加一,就得到了第二个显示列表的指针,并储存在m_Top中。最后同样建立这个显示列表就不解释了。   然后在initializeGL()函数中,将代码修改如下:
 1 void MyGLWidget::initializeGL()                         //此处开始对OpenGL进行所以设置
 2 {
 3     m_Texture = bindTexture(QPixmap(m_FileName));       //载入位图并转换成纹理
 4     glEnable(GL_TEXTURE_2D);                            //启用纹理映射
 5     buildLists();                                       //创建显示列表
 6  
 7     glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);               //黑色背景
 8     glShadeModel(GL_SMOOTH);                            //启用阴影平滑
 9     glClearDepth(1.0);                                  //设置深度缓存
10     glEnable(GL_DEPTH_TEST);                            //启用深度测试
11     glDepthFunc(GL_LEQUAL);                             //所作深度测试的类型
12     glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);  //告诉系统对透视进行修正
13 <pre name="code" class="cpp">
glEnable(GL_LIGHT0); //使用默认的0号灯 glEnable(GL_LIGHTING); //使用灯光 glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); //使用颜色材质}

我们在启用纹理之后调用了buildLists()函数,创建了显示列表,注意在构造函数中调用buildLists()函数时无法生效的,Qt中使用OpenGL的时候,与内存使用相关的OpenGL函数都需要在initialize()、resize()、paintGL()中直接调用或间接调用,否则无法成功地申请空间。
最后三行使的灯光有效,LIGHT一般是显卡中预先定义过的。最后一行的GL_COLOR_MATERIAL使得我们可以用颜色来贴纹理。如果没有这行代码,纹理将始终保持原来的颜色,glColor3f(r, g,b)就没有用了。
还有就是paintGL()函数,这次看起来就简单许多了(麻烦的我们已经通过参数列表搞定了),具体代码如下:


 1 void MyGLWidget::paintGL()                              //从这里开始进行所以的绘制
 2 {
 3     static const GLfloat boxColor[5][3] =               //盒子的颜色数组
 4     {
 5         //亮:红、橙、黄、绿、蓝
 6         {1.0f, 0.0f, 0.0f}, {1.0f, 0.5f, 0.0f}, {1.0f, 1.0f, 0.0f},
 7         {0.0f, 1.0f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f, 1.0f}
 8     };
 9     static const GLfloat topColor[5][3] =               //顶部的颜色数组
10     {
11         //暗:红、橙、黄、绿、蓝
12         {0.5f, 0.0f, 0.0f}, {0.5f, 0.25f, 0.0f}, {0.5f, 0.5f, 0.0f},
13         {0.0f, 0.5f, 0.0f}, {0.0f, 0.5f, 0.5f}
14     };
15  
16     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除屏幕和深度缓存
17     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_Texture);            //选择纹理
18  
19     for (int y=1; y<6; y++)                             //循环来控制画盒子
20     {
21         for (int x=0; x<y; x++)
22         {
23             glLoadIdentity();
24             //设置盒子的位置
25             glTranslatef(1.4f+(float(x)*2.8f)-(float(y)*1.4f),
26                          ((6.0f-float(y))*2.4f)-7.0f, -20.0f);
27             glRotatef(45.0f+m_xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
28             glRotatef(45.0f+m_yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
29             glColor3fv(boxColor[y-1]);                  //选择盒子颜色
30             glCallList(m_Box);                          //绘制盒子
31             glColor3fv(topColor[y-1]);                  //选择顶部颜色
32             glCallList(m_Top);                          //绘制顶部
33         }
34     }
35 }
我们一开始就定义了储存盒子和顶部颜色的数组,接着我们用双重循环来画出10个立方体,并在每次画时重置模型观察矩阵,平移和旋转到需要画出立方体位置的中心,具体如何算的我看太懂NeHe的用意就不解释了,反正这并不是重点,我们完全可以根据自己的喜好来摆放这些立方体。 然后我们选择颜色,接着按前面所讲,调用glCallList()就可以画出我们要的立方体了。相比于之前的几课,显示列表让我们的paintGL()函数看起来简单了许多。   最后是键盘控制的,比较简单我就不过多解释了,具体代码如下:
 1 void MyGLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *event)
 2 {
 3     switch (event->key())
 4     {
 5     case Qt::Key_F1:                                    //F1为全屏和普通屏的切换键
 6         fullscreen = !fullscreen;
 7         if (fullscreen)
 8         {
 9             showFullScreen();
10         }
11         else
12         {
13             showNormal();
14         }
15         updateGL();
16         break;
17     case Qt::Key_Escape:                                //ESC为退出键
18         close();
19         break;
20     case Qt::Key_Left:                                  //Left按下向左旋转
21         m_yRot -= 1.0f;
22         break;
23     case Qt::Key_Right:                                 //Right按下向右旋转
24         m_yRot += 1.0f;
25         break;
26     case Qt::Key_Up:                                    //Up按下向上旋转
27         m_xRot -= 1.0f;
28         break;
29     case Qt::Key_Down:                                  //Down按下向下旋转
30         m_xRot += 1.0f;
31         break;
32     }
33 }

现在就可以运行程序查看效果了!

标签:glTexCoord2f,1.0,Qt,glVertex3f,OpenGL,0.0,列表,GL
来源: https://www.cnblogs.com/ybqjymy/p/14048247.html