基于QT使用OpenGL,加载obj模型,进行鼠标交互

目录

  • 功能分析(需求分析)
  • 技术点分析
    • OpenGL
      • 立即渲染模式
      • 可编程渲染管线模式
    • QOpenGLWidget
      • 派生类 glwidget逻辑
        • glwidget.h
        • glwidget.cpp
    • 鼠标交互功能
    • obj格式介绍
  • 效果
    • bunny
    • Cayman_GT

功能分析(需求分析)

  1. 基于QT平台,使用OpenGL进行obj文件加载显示;
  2. 使用鼠标对场景进行缩放、移动、旋转交互;

技术点分析

OpenGL

  OpenGL是基于C的,学习曲线比较抖,但是总的来说就是下面一幅图,
在这里插入图片描述

  用语言简单的描述(个人理解,可能不太准确)是把cpu里内存里的3D数据,传输到显卡的内存里,以及如何转换成2D平面上像素点显示(也就是矩阵变换,在好多开源的框架里都进行了进一步封装,形成了渲染器、场景、相机等)。这个数据是顶点坐标、颜色等,传输跟送快递一样,除了要有数据本身之外,还要有其他信息,也就是要有个约定,到显卡拿到数据之后怎么解析。
  有个网站比较有名learnopengl,可以对着学一遍,在网上找资料的时候,需要注意是立即渲染模式,还是可编程渲染管线模式,现在官方推荐是使用可编程渲染管线模式开发。

立即渲染模式

glBegin(GL_TRIANGLES)
glTranslatef(1,2,3);
// 其他操作
// glVertex*() 设置顶点坐标
// glColor*() 设置当前颜色
// glIndex*() 设置当前颜色表
// glNormal*() 设置法向坐标
// glEvalCoord*() 产生坐标
// glTexCoord*() 设置纹理坐标
// glEdgeFlag*() 控制边界绘制
// glMaterial*() 设置材质
glEnd()

可编程渲染管线模式

1、创建VBO顶点数据对象
	GLuint VBO;
	glGenBuffers(1,&VBO);
2、VBO与显卡缓存绑定
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO)
3、绑定数据缓存对象
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,sizeof(vertexs),vertex,)
4、数据格式
	glVertexAttribPoint(0,3,GL_FLOAT,)
5、启用/绘制
	glEnableVertexAttribArray(0)
	glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 10);
6、最后关闭
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,0)
	glBindVertexArray(0);

  以上两段代码只是展示两种模式区别,很明显立即渲染模式容易理解,但是性能有限制,可编程渲染管线模式理解和使用门槛高,但更能接触底层。

QOpenGLWidget

  QT对OpenGL进行了封装,提供了QOpenGLWidget类,只需要对其继承,在initialzeGL()resizeGL()paintGL()逻辑下进行业务实现,包括VBO、VAO的创建与绑定,着色器程序的编译与链接等。

派生类 glwidget逻辑

  先简单介绍派生类的写法,当然为了方便扩展和使用,抽象出了相机类、渲染器类、物体类,完整的工程代码资源可以下载参考,具体的可以根据自己要实现的功能进行编写。

glwidget.h
#ifndef GLWIDGET_H
#define GLWIDGET_H

#include <QOpenGLWidget>
#include <QOpenGLFunctions_3_3_Core>
#include <QOpenGLShaderProgram>
#include <QOpenGLBuffer>
#include <QOpenGLVertexArrayObject>
#include <QMouseEvent>
#include <QTimer>
#include <QQuaternion>

#include <vector>
#include <QKeyEvent>

#include "utils/Common.h"
#include "genericRender.h"
#include "grid.h"
#include "coorsystem.h"
#include "camera.h"

class glwidget :public QOpenGLWidget, QOpenGLFunctions_3_3_Core
{
    Q_OBJECT
public:
    glwidget(QWidget * parent = nullptr);
    //鼠标交互事件重写
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override;
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override;
    void wheelEvent(QWheelEvent *event) override;
    //键盘交互
    void keyReleaseEvent(QKeyEvent *event) override; //按键释放事件
    void keyPressEvent(QKeyEvent *event) override;   //按键按下事件
    void slotTimeOut();
protected:
    virtual void initializeGL();
    virtual void resizeGL(int w, int h);
    virtual void paintGL();
public:
    GenericRender m_render;//渲染器
    Camera m_camera;//相机
    grid m_grid;//网格平面xy
    coorSystem m_coordsys;//坐标系
    QTimer tm_;
public:
    QList<int> keys;
    QTimer* keyRespondTimer;	//头文件中添加成员
    static int mouse_button;
    static int modifier_key;
public:
    //鼠标变量
    static double mouse_pos_x_old;
    static double mouse_pos_y_old;
    bool changeview_ = false;            //改变视角的标志位
    float fov = 2.0f;          //视野范围
};
#endif // GLWIDGET_H
glwidget.cpp
#include "glwidget.h"
#include "box.h"
int glwidget::mouse_button = -1;
int glwidget::modifier_key = 0;
double glwidget::mouse_pos_x_old = 0;
double glwidget::mouse_pos_y_old = 0;
glwidget::glwidget(QWidget * parent):QOpenGLWidget(parent)
{
    keyRespondTimer = new QTimer(this);	//构造函数中创建定时器对象,并连接信号槽
    connect(keyRespondTimer, &QTimer::timeout, this, &glwidget::slotTimeOut);
    setFocusPolicy(Qt::StrongFocus);//否则进入不了键盘事件监听
}

void glwidget::initializeGL()
{
    initializeOpenGLFunctions();
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    m_render.init();
    m_camera.setMatPro(fov);
    QStringList renderfiles={":/obj/data/Cayman_GT.obj", ":/obj/data/bunny_10k.obj"};
    for(QString file : renderfiles){
        Box* b1 = new Box();
        b1->load(file);
        m_render.addBox(b1);
    }
    m_grid.initize();
    m_coordsys.initize();
}

void glwidget::resizeGL(int w, int h)
{
    m_camera.setRatio((float)width() / (float)height());
}

void glwidget::paintGL()
{
    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.1f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPolygonMode(GL_FRONT, GL_LINE);
    QOpenGLExtraFunctions *f = QOpenGLContext::currentContext()->extraFunctions();
    QMatrix4x4 mMatrix;
    m_camera.setMatPro(fov);
    m_grid.paint(f,m_camera.getMatPro(),m_camera.getMatView(),mMatrix);
    m_coordsys.paint(f,m_camera.getMatPro(),m_camera.getMatView(),mMatrix);
    m_render.render(f,m_camera,mMatrix);
}

void glwidget::mousePressEvent(QMouseEvent *event){
    mouse_pos_x_old = event->pos().x();
    mouse_pos_y_old = event->pos().y();
    mouse_button = event->button();
}

void glwidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event){
    int x = event->pos().x();
    int y = event->pos().y();
    double w = width(), h = height();
    double d_x = (mouse_pos_x_old - x)/w;
    double d_y = (mouse_pos_y_old - y)/h;
    if (mouse_button == Qt::LeftButton)
    {
        foreach (int key, keys) {
            switch (key) {
            case Qt::Key_Control:
                m_camera.rotateY(-d_x*180*5);
                m_camera.rotateX(-d_y*180*5);
                break;
            case Qt::Key_Shift:
                m_camera.move(5*d_x, 5*d_y, 0);
                break;
            default:
                break;
            }
        }
    }
    mouse_pos_x_old = x;
    mouse_pos_y_old = y;
    this->repaint();
}

void glwidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event){  //鼠标左键松开禁止改变相机视角
    changeview_ = false;
}

void glwidget::wheelEvent(QWheelEvent *event){
    if (event->delta() > 0)
        fov-=2.0f;
    else
        fov+=2.0f;
    if (fov<0.50f)
        fov = 0.5f;
    if (fov>=200.f)
        fov = 200.0;
    this->repaint();
}

void glwidget::keyReleaseEvent(QKeyEvent *event)
{
    if(!event->isAutoRepeat())  //判断如果不是长按时自动触发的释放,就将key值从容器中删除
        keys.removeAll(event->key());
    if(keys.isEmpty()) //容器空了,关闭定时器
        keyRespondTimer->stop();
}

void glwidget::keyPressEvent(QKeyEvent *event)
{
    if(!event->isAutoRepeat())  //判断如果不是长按时自动触发的按下,就将key值加入容器
        keys.append(event->key());
    if(!keyRespondTimer->isActive()) //如果定时器不在运行,就启动一下
        keyRespondTimer->start(4);
}

void glwidget::slotTimeOut(){
    foreach (int key, keys) {
        switch (key) {
        case Qt::Key_D:
            break;
        case Qt::Key_Shift:
            modifier_key = Qt::Key_Shift;
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

鼠标交互功能

  交互的功能实现是重载QOpenGLWidget的鼠标事件函数,修改相应的矩阵,也就对应最上面的相机变化、灯光变化等;

obj格式介绍

  OBJ文件(.obj)包含有关3D对象的几何体的信息,下面是一个长方体的obj格式文件;

#
# Object file
#
mtllib Cube3x3x10.mtl
# Cube3x3x10\实体
v 0 0 0
v 3.00000002607703 0 0
v 3.00000002607703 0 9.99999977648258
v 0 0 9.99999977648258
v 3.00000002607703 3.00000002607703 9.99999977648258
v 0 3.00000002607703 9.99999977648258
v 0 0 9.99999977648258
v 3.00000002607703 0 9.99999977648258
v 0 3.00000002607703 9.99999977648258
v 0 3.00000002607703 0
v 0 0 0
v 0 0 9.99999977648258
v 0 3.00000002607703 0
v 3.00000002607703 3.00000002607703 0
v 3.00000002607703 0 0
v 0 0 0
v 3.00000002607703 3.00000002607703 0
v 3.00000002607703 3.00000002607703 9.99999977648258
v 3.00000002607703 0 9.99999977648258
v 3.00000002607703 0 0
v 3.00000002607703 3.00000002607703 9.99999977648258
v 3.00000002607703 3.00000002607703 0
v 0 3.00000002607703 0
v 0 3.00000002607703 9.99999977648258
vn 0 -1 0
vn 0 -1 0
vn 0 -1 0
vn 0 -1 0
vn 0 0 1
vn 0 0 1
vn 0 0 1
vn 0 0 1
vn -1 0 0
vn -1 0 0
vn -1 0 0
vn -1 0 0
vn 0 0 -1
vn 0 0 -1
vn 0 0 -1
vn 0 0 -1
vn 1 0 0
vn 1 0 0
vn 1 0 0
vn 1 0 0
vn 0 1 0
vn 0 1 0
vn 0 1 0
vn 0 1 0
vt 0 0
vt 0 0.00300000002607703
vt 0.00999999977648258 0.00300000002607703
vt 0.00999999977648258 0
vt 0.00150000001303852 0.00300000002607703
vt -0.00150000001303852 0.00300000002607703
vt -0.00150000001303852 0
vt 0.00150000001303852 0
vt 0.00499999988824129 0.00300000002607703
vt -0.00499999988824129 0.00300000002607703
vt -0.00499999988824129 0
vt 0.00499999988824129 0
vt 0.00150000001303852 0.00300000002607703
vt -0.00150000001303852 0.00300000002607703
vt -0.00150000001303852 0
vt 0.00150000001303852 0
vt 0.00499999988824129 0.00300000002607703
vt -0.00499999988824129 0.00300000002607703
vt -0.00499999988824129 0
vt 0.00499999988824129 0
vt 0.00999999977648258 0.00300000002607703
vt 0 0.00300000002607703
vt 0 0
vt 0.00999999977648258 0
o Cube3x3x10\实体
s off
# face 0
f 2/2/2 3/3/3 1/1/1
f 1/1/1 3/3/3 4/4/4
# face 1
f 5/5/5 6/6/6 8/8/8
f 8/8/8 6/6/6 7/7/7
# face 2
f 9/9/9 10/10/10 12/12/12
f 12/12/12 10/10/10 11/11/11
# face 3
f 13/13/13 14/14/14 16/16/16
f 16/16/16 14/14/14 15/15/15
# face 4
f 17/17/17 18/18/18 20/20/20
f 20/20/20 18/18/18 19/19/19
# face 5
f 21/21/21 22/22/22 24/24/24
f 24/24/24 22/22/22 23/23/23

  其中

  • mtllib Cube3x3x10.mtl   表示引用的材质文件的文件名
  • v 0 0 0          表示一个点的xyz坐标,使用空格隔开
  • vn 0 -1 0        表示一个点的法向量,使用空格隔开
  • vt 0.09 0        表示uv纹理坐标,使用空格隔开
  • f 2/2/2 3/3/3 1/1/1    表示一个面, 2/2/2依次为顶点索引,纹理坐标索引,法向索引,因为是三角面片,所以是三组,也有超多三个点的,自己造轮子的时候要注意
  • o Cube      表示指定了模型名称为Cube
  • s off       表示关闭光滑组

void ObjLoader::load(QString filename)
{
    // 打开文件
    QFile file(filename);
    if(!file.open(QIODevice::ReadOnly)){
        qDebug()<<"[Error] fail to open file: "<< filename;
        return;
    }
    // 读取文件
    QTextStream ts(&file);
    // 临时存储
    QVector<QVector3D> v;
    QVector<QVector3D> vn;
    QVector<QVector3D> vt;
    QVector<QStringList> str_faces;
    QVector<Face> faces;
    while(!ts.atEnd()){
        QStringList list = ts.readLine().split(QRegExp("(\\s+)"));
        list.removeAll(" ");
        if(list.size() == 0 )
            break;
        if(list[0] == "v")
            v.push_back(QVector3D(list[1].toFloat(),list[2].toFloat(),list[3].toFloat()));
        if(list[0] == "vn")
            vn.push_back(QVector3D(list[1].toFloat(),list[2].toFloat(),list[3].toFloat()));
        if(list[0] == "vt")
            vt.push_back(QVector3D(list[1].toFloat(),list[2].toFloat(),0));
        if(list[0] == "f")
            str_faces.push_back(list);
    }

    for( int i =0; i< str_faces.size(); i++)
    {
        Face face;
        for( int j = 1; j<=3; j++)  //obj中顶点索引是从1开始
        {
            QStringList list = str_faces[i][j].split("/");
            face.v[j-1] = list[0].toInt() -1;
            face.t[j-1] = list[1].toInt() -1;
            face.n[j-1] = list[2].toInt() -1;
        }
        faces.push_back(face);
    }

    for( int i = 0; i<faces.size();i++)
    {
        QVector3D a,b,c,na,nb,nc;
        a = v[faces[i].v[0]];
        b = v[faces[i].v[1]];
        c = v[faces[i].v[2]];
        na = vn[faces[i].n[0]];
        nb = vn[faces[i].n[1]];
        nc = vn[faces[i].n[2]];

        mv.push_back(a.x());
        mv.push_back(a.y());
        mv.push_back(a.z());
        mv.push_back(b.x());
        mv.push_back(b.y());
        mv.push_back(b.z());
        mv.push_back(c.x());
        mv.push_back(c.y());
        mv.push_back(c.z());
        
        mn.push_back(na.x());
        mn.push_back(na.y());
        mn.push_back(na.z());
        mn.push_back(nb.x());
        mn.push_back(nb.y());
        mn.push_back(nb.z());
        mn.push_back(nc.x());
        mn.push_back(nc.y());
        mn.push_back(nc.z());
    }
    file.close();
    std::cout<< filename.toStdString() <<" id succeded!\t model_size:"<<mv.size()/3<<std::endl;
}

效果

 暂时还不会弄视频或者动态图,先看个静态效果吧

bunny

在这里插入图片描述

Cayman_GT

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/124639.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

[工业自动化-5]:西门子S7-15xxx编程 - PLC系统初识别 :PLC概述与发展史

目录 前言&#xff1a; 一、PLC的由来&#xff1a;自动化产线的大脑 二、PLC发展史 三、常见的PLC厂家&#xff1a;欧洲日本 四、PLC VS 电脑 4.1 PLC VS CPU 4.2 PLC VS 单片机 4.3 PLC VS 工控机 五、PLC系统组成 参考&#xff1a; 前言&#xff1a; 一、PLC的由来…

docker部署redis6

前言&#xff1a;在离线服务器上&#xff08;无联网&#xff09;&#xff0c;部署redis的方式&#xff0c;采用docker是比较方便的。下面将描述如何使用docker部署单机版redis 环境&#xff1a;centos 7 redis&#xff1a;6.2.14 docker&#xff1a;20.10.9 1.下载 redis 镜像…

【Hugging Face】如何下载模型文件

参考文章&#xff1a; 1、mac安装Homebrew - 知乎 2、 ssh连接 git lfs install git clone githf.co:bert-base-uncased -- 安装Homebrew /bin/zsh -c "$(curl -fsSL https://gitee.com/cunkai/HomebrewCN/raw/master/Homebrew.sh)" -- 配置文件生效 source /Use…

electron+vite+vue3项目打包

1.安装打包依赖&#xff0c;调整打包命令 npm install electron-builder -D 2.安装完成后&#xff0c;在 package json 中&#xff0c;配置 build 命令 "build": "vite build && electron-builder", 3.electron/index.js修改 win.loadURL 中…

HTTP协议详解-下(Tomcat)

如何构造 HTTP 请求 对于 GET 请求 地址栏直接输入点击收藏夹html 里的 link script img a…form 标签 通过 form 标签构造GET请求 <body><!-- 表单标签, 允许用户和服务器之间交互数据 --><!-- 提交的数据报以键值对的结果来组织 --><form action&quo…

人工智能模型转ONNX 连接摄像头使用ONNX格式的模型进行推理

部署之后模型的运算基本上能快5倍。本地部署之后&#xff0c;联网都不需要&#xff0c;数据和隐私不像在网上那样容易泄露了。 模型部署的通用流程 各大厂商都有自己的推理工具。 训练的归训练&#xff0c;部署的归部署&#xff0c;人工智能也分训练端和部署端&#xff0c;每一…

做什么数据表格啊,要做就做数据可视化

是一堆数字更易懂&#xff0c;还是图表更易懂&#xff1f;很明显是图表&#xff0c;特别是数据可视化图表。数据可视化是一种将大量数据转化为视觉形式的过程&#xff0c;通过图形、图表、图像等方式呈现数据&#xff0c;以便更直观地理解和分析。 数据可视化更加生动、形象地…

十一、K8S之持久化存储

持久化存储 一、概念 在K8S中&#xff0c;数据持久化可以让容器在重新调度、重启或者迁移时保留其数据&#xff0c;并且确保数据的可靠性和持久性。 持久化存储通常用于程序的状态数据、数据库文件、日志文件等需要在容器生命周期之外的数据&#xff0c;它可以通过各种存储解…

DDD技术方案落地实践 | 京东云技术团队

1. 引言 从接触领域驱动设计的初学阶段&#xff0c;到实现一个旧系统改造到DDD模型&#xff0c;再到按DDD规范落地的3个的项目。对于领域驱动模型设计研发&#xff0c;从开始的各种疑惑到吸收各种先进的理念&#xff0c;目前在技术实施这一块已经基本比较成熟。在既往经验中总…

探讨m6调控因子与人类癌症之间的因果关系,纯生信也能轻松上5+

今天给同学们分享一篇生信文章“m6A Regulators Is Differently Expressed and Correlated With Immune Response of Esophageal Cancer”&#xff0c;这篇文章发表在Front Cell Dev Biol期刊上&#xff0c;影响因子为5.5。 结果解读&#xff1a; m6A调控因子在基因组中的异常与…

ruoyi-vue前端数据字典值引用与回显(列表中回显,多选框回显)

1. 列表中回显&#xff1a; 代码&#xff1a; <el-table v-if"refreshTable" v-loading"loading" :data"deptList" row-key"deptId" :default-expand-all"isExpandAll" :tree-props"{children: children, hasChil…

Hundred Finance 攻击事件分析

背景知识 Hundred Finance 是 fork Compound 的一个借贷项目&#xff0c;在2023/04/15遭受了黑客攻击。攻击者在发起攻击交易之前执行了两笔准备交易占据了池子&#xff0c;因为发起攻击的前提是池子处于 empty 的状态&#xff08;发行的 hToken 数量为 0&#xff09;。 准备交…

DAIR-V2X-V 3D检测数据集 转为Kitti格式 | 可视化

本文分享在DAIR-V2X-V数据集中&#xff0c;将标签转为Kitti格式&#xff0c;并可视化3D检测效果。 一、将标签转为Kitti格式 DAIR-V2X包括不同类型的数据集&#xff1a; DAIR-V2X-IDAIR-V2X-VDAIR-V2X-CV2X-Seq-SPDV2X-Seq-TFDDAIR-V2X-C-Example: google_drive_linkV2X-Seq-…

云架构师学习------腾讯云通识-存储与数据库

云架构师学习------腾讯云通识-存储与数据库 云架构师学习------腾讯云通识-存储与数据库存储基础存储服务对象存储-COS产品概述功能概览产品优势 云硬盘-CBS产品概述产品功能产品优势云硬盘类型 文件存储-CFS产品概述产品功能产品优势文件存储类型及性能规格存储类型性能与规格…

代码随想录算法训练营第四十六天丨 动态规划part09

198.打家劫舍 思路 如果刚接触这样的题目&#xff0c;会有点困惑&#xff0c;当前的状态我是偷还是不偷呢&#xff1f; 仔细一想&#xff0c;当前房屋偷与不偷取决于 前一个房屋和前两个房屋是否被偷了。 所以这里就更感觉到&#xff0c;当前状态和前面状态会有一种依赖关系…

7+差异分析+WGCNA+PPI网络,学会了不吃亏

今天给同学们分享一篇生信文章“Integrated PPI- and WGCNA-Retrieval of Hub Gene Signatures Shared Between Barretts Esophagus and Esophageal Adenocarcinoma”&#xff0c;这篇文章发表在Front Pharmacol期刊上&#xff0c;影响因子为5.6。 结果解读&#xff1a; 选定研…

OpenAI 开发者大会亮相新一代AI

OpenAI 开发者大会于11月6日在旧金山举行&#xff0c;发布了一系列新模型及开发者产品的更新。 主要包括&#xff1a; GPT-4 Turbo&#xff1a;一种功能更强大的模型&#xff0c;具有128K的超大文本窗口&#xff0c;并以更低的成本提供服务。 Assistants API&#xff1a;新AP…

计算机毕业论文内容参考|基于spingboot的金融投资顾问推荐系统

文章目录 导文文章重点摘要前言绪论课题背景:国内外现状与趋势:课题内容:相关技术与方法介绍系统分析系统设计系统实现总结与展望1本文总结2后续工作展望导文 计算机毕业论文内容参考|基于spingboot的金融投资顾问推荐系统 文章重点 摘要 基于SpingBoot的金融投资顾问推荐…

如何使用ArcGIS Pro制作个性三维地形图

制作三维地图制作的多了&#xff0c;想着能不能换个“口味”&#xff0c;恰好看见制作六边形蜂窝图&#xff0c;灵光一闪&#xff0c;想着将二者结合&#xff0c;将平滑的三维地形图改成柱状图&#xff0c;从结果来看还可以&#xff0c;这里将制作方法分享给大家&#xff0c;希…

GoLong的学习之路(番外)如何使用依赖注入工具:wire

我为什么要直接写番外呢&#xff1f;其原因很简单。项目中会使用&#xff0c;其实在这里大家就可以写一些项目来了。 依赖注入的工具本质思想其实都大差不差。无非控制反转和依赖注入。 文章目录 控制反转为什么需要依赖注入工具 wire的概念提供者&#xff08;provider&#x…