Pull to refresh

Qt+OpenGL — Основы. Часть 1

C++ *
Данная cтатья вводная, рассчитана на знакомство с Qt+OpenGL для новичков, которые планируют изучать Qt (как кросс-платформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++) + OpenGL (как графическую библиотеку).

Что потребуется новичку:
1) Qt Creator (имеет хорошую встроенную документацию и подсказки во время набора кода). Скчаать
2) doc.qt.nokia.com — официальная документация на английском языке
3) doc.crossplatform.ru — документация на русском языке
4) Обязательно прочесть про Qt и OpenGL
5) Отличная статья для начала изучения

Что мы будем делать
Поскольку данная статья посвящена конкретно основам, в нашей задаче будет следующее:
1) Разобрать как создается приложение
2) Как рисовать объекты
3) Как работать с указателем мыши и событиями(нажатие клавиш на клавиатуре и на мышке)
4) Работа с таймером
5) Создадим нашу первую банальную игру. Будем с помощью таймера, случайным образом перемещать квадрат. После наведения на квадрат указателя и кликнув по нему левой кнопки мышки, в случае попадания по квадрату, будем прибавлять к полученным очкам +1.



Создаем проект

При открытии Qt Creator, начинаем создавать новый проект.
Выбираем проект Qt Widget -> GUI приложение Qt
В разделе Информация о классе снимает галочку для создания формы.
В результате действий мы получим проект с файлами:
opengl.pro — необходим для компиляции нашего проекта
mainwindow.h — для объявления всех глобальных данных
main.cpp
mainwindow.cpp — методы нашей программы

Подключение библиотек

В файле *.pro вашего проекта в строке Qt += необходимо дописать opengl для того, чтоб подключить использование библиотеки opengl. Таким же образом подключаются и другие библиотеки.

В файле mainwindow.h — если у вас имя по умолчанию выбрано, необходимо подключить:
#include <QGLWidget>
#include <QtOpenGL>
#include <QTimer>


Предопределение для нас нужных методов и переменных

Открываем mainwindow.h
В первую очередь сменим:
class MainWindow: public QMainWindow
на
class MainWindow: public QGLWidget
Это потому, что QMainWindow — класс для вывода простого окна, а т.к. мы будем работать с opengl, нам понадобится QGLWidget — это класс для вывода графики, реализующий функции библиотеки OpenGL.

Теперь предопределим переменные и методы

protected:
    int geese_size; // Сторона квадрата
    int point; // набранные очки
    int gdx, gdy; // Координаты квадрата
    int cax, cay, cbx, cby; // Координаты курсора (текущие и начальные(при зажатии клавиши мыши) для выделение области)
    int wax ,way; // Размеры окна нашей программы
    bool singling; // Для выделение области, если true то рисуем прямоугольник по координатам cax, cay, cbx, cby
    void self_cursor(); // метод для рисования своего курсора
    void initializeGL(); // Метод для инициализирования opengl
    void resizeGL(int nWidth, int nHeight); // Метод вызываемый после каждого изменения размера окна
    void paintGL(); // Метод для вывода изображения на экран
    void keyPressEvent(QKeyEvent *ke); // Для перехвата нажатия клавиш на клавиатуре
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *me); // Метод реагирует на перемещение указателя, но по умолчанию setMouseTracking(false)
    void mousePressEvent(QMouseEvent *me); // Реагирует на нажатие кнопок мыши
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *me); // Метод реагирует на "отжатие" кнопки мыши
    void singling_lb(); // Рисуем рамку выделенной области
    void geese(); // Рисуем квадрат по которому кликать для получения очков


Так же у нас есть один слот, для того, чтоб по таймеру пересчитывать новые координаты квадрата по которому кликать.


protected slots:
    void geese_coord(); // Определяем координаты объектов


Принцип построения изображения

QGLWidget так устроен, что при первой инициализации класса он автоматически вызывает методы в следующем порядке:
При запуске: initializeGL()->resizeGL()->paintGL()
При изменении размера окна: resizeGL()->paintGL()
updateGL() вызывает paintGL()

initializeGL — необходимо использовать для глобальных настрое построения изображения, которые нет необходимости указывать при построении кадра.
resizeGL — служит для построения размера окна. Если в ходе работы изменится размер окна, но не изменить область просмотра, то при увеличении размера можно наблюдать непредсказуемые явления.
paintGL — этот метод будет выстраивать каждый наш кадр для отображения.

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // чистим буфер
    glMatrixMode(GL_PROJECTION); // устанавливаем матрицу
    glLoadIdentity(); // загружаем матрицу
    glOrtho(0,500,500,0,1,0); // подготавливаем плоскости для матрицы
    // BlendFunc позволяет работать в альфа режиме, например если нам нужно указывать прозрачность
    // glEnable(GL_BLEND);
    // glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

    qglColor(Qt::white); // Дальше рисуем белым цветом
    //  renderText позволяет писать текст на экран, так же можно указать различный стиль (читаем QFont)
    renderText(10, 10 , 0, QString::fromUtf8("Вы набрали %1 очков:").arg(17), QFont() , 2000);

    // glBegin и glEnd - обозначают блок для рисования объекта(начало и конец), glBegin принимает параметр того, что нужно рисовать.
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor4f(0,1,0, 0.25);// Цвет которым рисовать
        glVertex2f(200, 300); // Точка 1 из 4 - отсчет по часовой стрелке
        glVertex2f(300, 300);
        glVertex2f(300, 400);
        glVertex2f(200, 400);
    glEnd();
    swapBuffers();


Для чего двойная буферизация

PaintGL сразу картинку не рисует на экран, а заносит в буфер, а по запросу swapBuffers() заменяет текущие изображение на то, что появилось в буфере. Сама по себе буфериция позволяет более корректно заменять изображение, чтоб не происходили скачки на экране.

События клика мыши

mousePressEvent() — метод автоматически вызывается при нажатии клавиш мыши. В передаваемых параметрах можно получить различную информацию например какой именно кнопкой было сделано нажатие и по какой точке по координатам.
-Данное событие в нашем примере используется для определения куда кликнули мышью, затем если наши координаты находятся в поле квадрата, то добавляем к нашим очкам + 1 и перестраиваем наш кадр.
-Так же используем для определения начальных координат для выделения области на экране, при зажатии и перемещении указателя.

Событие перемещения указателя мыши

mouseMoveEvent() — автоматически вызывается при изменении координат указателя мыши. Но есть одно Но, по умолчанию установлено setMouseTracking(false), поэтому событие вызывается только при условии нажатия клавиш мыши, для того, чтоб метод вызывался даже без нажатия необходимо установить setMouseTracking(true).
— Данный метод мы используем для получения текущего положения указателя, чтоб перестроить выделение области или нарисовать собственный курсор.

Событие когда «отжимается» кнопка мыши

mouseReleaseEvent() — автоматически вызывается при условии «отжатия» кнопки мыши. Так же принимает различные параметры.
— В данном случае мы используем метод, чтоб стереть с экрана выделенную нами область.

Событие нажатие клавиш на клавиатуре

keyPressEvent() — метод вызывается при событии, когда нажимается кнопка на клавиатуре.
— В нашем примере, мы используем этот метод, для того, чтоб переопределить координаты нашего квадрата и переместить его в новое место.

Таймер

QTimer — позволяет нам создать поток, который будет слушать сигналы и запускать соответственные слоты.
— В данном случае мы создаем таймер, который будет ждать 750мс после чего он завершает свою работу, отправляя нам сигнал timeout() , но мы при окончании сигнала будем не останавливать работу, а снова запускать слот на переопределение координат квадрата, по которому нужно кликать для того, чтоб набрать очки.

    QTimer *timer = new QTimer(this);
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(geese_coord()));
    timer->start(750);


Задание по данному материалу для усвоения.

Выложенный мной готовый код работает, но домашним заданием будет модифицировать код так, чтоб при запуске игры было приветствие, при нажатии на которое давалось минута на получение очков. По истечению минуты выводилось количество набранных очков и предлагалось сыграть еще раз.

Заключение!

Большинство из немногого написанного здесь, в нашей первой примитивной игре просто не нужно. Но хочу отметить еще раз: "Статья вводная, рассчитана на знакомство с Qt+OpenGL". Так же если Вы заметили написанные таким образом программы можно компилировать для любой операционной среды.

Готовый вариант рабочего кода можно взять тут:

Посмотреть и скачать исходники
Скачать игру для windows
Скачать игру для Linux

P.S. В дальнейшем, если не против, буду продолжать написание уроков. Например следующим уроком, будем создавать игру со стрельбой например в уток.

Если есть вопросы — пишите в комментариях или в личку.
Tags:
Hubs:
Total votes 59: ↑47 and ↓12 +35
Views 110K
Comments Comments 51