Qt渲染漫谈（一）

最近在看一些关于游戏引擎的东西，原本是有几个游戏的小点子，其实实现起来还挺麻烦的，想找个游戏引擎看看能不能码起来。展转以后发现了不少2D引擎，其中国产的要数cocos2dx用的好像是比较普遍，可是好多人对此褒贬不一。因而下了准备试试到底怎么样，无奈搞了一早上，也有点小成果，可是想实现起来貌似还得花点功夫，想一想仍是找其余的算了。正好以前用过Qt，因而从新捡起来。

 

在Qt上想要渲染性能好点，我想仍是得用OpenGL这一类东西的，以前一直对OpenGL这类东西不是很清楚，因而研究了很多时间。我想不少人对这个什么显示服务器，OpenGL等等这些东西也是云里雾里的，先来聊聊这些东西，丰富一下知识。

一、关于显示服务器，最近看的最多的就是Ubuntu17.10把默认显示服务器改为了wayland这个东西。根据个人理解，有了显示服务器，咱们才能够用窗口系统，显示服务器的客户端就是窗口系统，显示服务器为咱们的窗口系统提供画面绘制，输入事件等功能，至于输入事件，常见的就是鼠标键盘事件了。

二、而后就是OpenGL，OpenGL是一个跨平台的图形接口，OpenGL是和显卡有关系的，只有显卡提供支持，才能够用OpenGL的，固然OpenGL是和显卡厂商有协商的。有了OpenGL，咱们就能够用显卡来处理关于图形图像的东西，而后交给显示服务器进行显示。

三、可是这边有个问题须要注意，就是OpenGL不能直接和显示服务器进行通讯，也就是说咱们用OpenGL处理的图形图像是不能直接给显示服务器的，这中间得有一个东西来进行处理，这个中间件根据平台，windows上叫作wgl，linux上叫作glx，macos上是agl。好了，如今咱们就能够用窗口来显示OpenGL处理的图形了，也就是咱们常说的用OpenGL来进行渲染。

四、以后为了将wgl，glx，agl这些东西统一块儿来，实现平台统一，就诞生了glfw，glu等东西，这些东西封装了wgl，glx，agl而且结合了各平台的显示服务器来建立窗口，可让咱们用一套代码来实现跨平台使用OpenGL在窗口中进行渲染。

五、而后问题又来了，由于OpenGL在各个操做系统上的接口有的不一致，若是在不一样平台上编译可能不相互兼容，让人用着不爽。因而又诞生了glew和glad这类东西来实现各个操做系统OpenGL接口的统一，结合上面提到的，就能够实现全面的跨平台了，是否是很爽。

 

如今咱们知道了，至少要作到上面的前3点，才能够用GPU加速渲染，咱们再来看看这些东西的应用，其实无非就是各类引擎和图形库，好比：

一、Cocos2dx直接使用了第4点的glfw，加上OpenGL实现了UI和绘图等等东西，变成一套游戏引擎。

二、Qt就比较牛了，他本身实现了第四、5两点，因此实现了跨平台。 可是没有独立出来，因此我们也不能用。

 

可是Qt不都是用OpenGL渲染的，Qt中的显示分为三类，QWidget，QGraphics，QQuick。

一、QWidget这一类中，基本上控件的实现都是对各个平台上的对应的控件的封装。QWidget中使用QWindow来建立窗口，而单独的QWindow内是不能使用系统插件的，只提供窗口，因此理论上QWindow中是能够直接用OpenGL来进行绘图的。Qt为了之后的发展和2D，3D绘图性能的提高以应对游戏等开发需求，在Qt5.0之后将QWidget系的东西从gui模块中单独抽出来做为widgets模块，这也在情理之中。

二、Qt为了提高针对大量简单组件的渲染性能，创造了QGraphics这一类东西，可是他们仍然是属于widgets模块的，也不必定是用OpenGL渲染，若是想用OpenGL渲染，是须要在QWidget和OpenGL搭一个桥梁，这就是QGLWidget。

三、QQuick这一类东西是正真使用OpenGL来进行渲染的，并且还提供了多线程渲染支持，Qt为了方便使用，只提供了qml的接口，暴露出的也就QQuickItem这一个用于自定义控件的类。实际中，在类unix的环境下，QQuick中全部控件也是提供C++接口来实现编程的，只是Qt文档中没有，也没有对应的Qt模块，须要本身包含头文件。这类头文件都是Qt私有的，头文件格式基本都是*_p.h。而且还要连接QtQuick相关的QtQuickTemplate2和QtQuickControls2库。好比下面是在mac下的一段直接用QQuick C++的控件使用。

 1 #include <QGuiApplication>
 2 #include <QQmlApplicationEngine>
 3 
 4 #include <QQuickView>
 5 #include <QQuickItem>
 6 #include <QObject>
 7 
 8 #include "QtQuick/private/qquickimage_p.h"
 9 #include "QtQuick/private/qquickrectangle_p.h"
10 #include "QtQuickTemplates2/private/qquickbutton_p.h"
11 #include "QtQuickTemplates2/private/qquicklabel_p.h"
12 
13 int main(int argc, char *argv[])
14 {
15     QGuiApplication app(argc, argv);
16 
17     QQuickView view;
18     view.resize(600, 800);
19 
20     QQuickItem* parentItem = view.contentItem();
21 
22     QQuickImage* imgItem = new QQuickImage(parentItem);
23     imgItem->setSource(QUrl::fromLocalFile("/Users/Bearyin/Pictures/P30429-143922.jpg"));
24     imgItem->setSize(QSizeF(600, 800));
25 
26 
27     QObject::connect(&view, &QQuickView::widthChanged, [&](int){
28         imgItem->setSize(view.size());
29     });
30 
31     QObject::connect(&view, &QQuickView::heightChanged, [&](int){
32         imgItem->setSize(view.size());
33     });
34 
35 
36     QQuickRectangle* rectItem = new QQuickRectangle;
37     rectItem->setSize(QSizeF(100, 100));
38     rectItem->setColor(QColor(255, 255, 0));
39 
40     QQuickLabel* labelItem = new QQuickLabel;
41     labelItem->setText("Hello World");
42     labelItem->setColor(QColor(255, 0, 0));
43 //    labelItem->setPosition(QPointF(200, 200));
44     labelItem->setSize(QSize(100, 100));
45     labelItem->setBackground(rectItem);
46 
47 
48     QQuickButton* btItem = new QQuickButton(parentItem);
49     btItem->setSize(QSizeF(100, 100));
50     btItem->setPosition(QPointF(0, 0));
51     btItem->setBackground(labelItem);
52     btItem->setText("Hello World");
53 
54 
55     QObject::connect(btItem, &QQuickButton::clicked, [&](){
56         rectItem->setColor(QColor(0, 255, 0));
57     });
58 
59     view.show();
60 
61 
62     return app.exec();
63 }

View Code

这是pro文件：

 1 QT += quick
 2 CONFIG += c++11
 3 
 4 QT_PRIVATE += core-private gui-private qml-private quick-private
 5 
 6 DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS
 7 
 8 SOURCES += main.cpp
 9 
10 qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
11 else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
12 !isEmpty(target.path): INSTALLS += target
13 
14 
15 INCLUDEPATH += \
16 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtQuick.framework/Versions/5/Headers/5.9.2/QtQuick \
17 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtQuickTemplates2.framework/Versions/5/Headers/5.9.2/QtQuickTemplates2 \
18 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtQml.framework/Versions/5/Headers/5.9.2 \
19 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtCore.framework/Versions/5/Headers/5.9.2 \
20 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtGui.framework/Versions/5/Headers/5.9.2 \
21 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtQuick.framework/Versions/5/Headers/5.9.2 \
22 /Users/Bearyin/Software/Qt5.9.2/5.9.2/clang_64/lib/QtQuickTemplates2.framework/Versions/5/Headers/5.9.2
23 
24 LIBS += -framework QtQuickTemplates2

View Code

 我这边的运行结果大概是这样的，里面图片等路径自行修改一下：

  

 

2017年12月20日更

这篇到如今时间很长了，这段时间由于各类缘由，不少东西都落下了，最近晚上一直在看源码，对QtQuick这部分的机制，包括渲染方式等有了必定的了解。以前说把QtQuick剥离出来的，看来也是比较困难的，可是从某种意义上也是能够实现的，就是可能时间比较长罢了。可能这段时间真的有点感受本身老了点，因此把以前最后一段删了，仍是给本身减轻点压力吧，估计还能够多活几年，KeKe~，开玩笑的了。

日后应该时间会比较充裕一点，能够多了解一点它内部的代码和机制，并分享出来。另外感受这标题不太好，顺便改了。