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创建一个OpenGL窗口

我假设您对Qt编程已经有了一定的了解，如果您还没有熟悉Qt编程，建议您先学习一下Qt编程的基础知识。

Qt中已经包含了OpenGL模块，具体情况您可以参考Qt OpenGL模块的相关内容。

NeHeWidget类

这就是我们继承QGLWidget类得到的OpenGL窗口部件类。

（由nehewidget.h展开。）

#include <qgl.h>

class NeHeWidget : public QGLWidget
{
    Q_OBJECT

因为QGLWidget类被包含在qgl.h头文件中，所以我们的类就需要包含这个头文件。Q_OBJECT是Qt中的一个专用的宏，具体说明请参见Qt的文档。

public:
    
  NeHeWidget( QWidget* parent = 0, const char* name = 0, bool fs = false );
  ~NeHeWidget();

protected:

  void initializeGL();
  void paintGL();
  void resizeGL( int width, int height );

因为QGLWidget类已经内置了对OpenGL的处理，就是通过对initializeGL()、paintGL()和resizeGL()这个三个函数实现的，具体情况可以参考QGLWidget类的文档。

因为我们的这个Qt OpenGL教程取材于NeHe OpenGL教程，所以这里就用这个NeHeWidget类来继承QGLWidget类来使用相关OpenGL的功能。

initializeGL()是用来初始化这个OpenGL窗口部件的，可以在里面设定一些有关选项。paintGL()就是用来绘制OpenGL的窗口了，只要有更新发生，这个函数就会被调用。resizeGL()就是用来处理窗口大小变化这一事件的，width和height就是新的大小状态下的宽和高了，另外resizeGL()在处理完后会自动刷新屏幕。

  void keyPressEvent( QKeyEvent *e );

这是Qt里面的鼠标按下事件处理函数。

protected:

  bool fullscreen;

用来保存窗口是否处于全屏状态的变量。

};

（由nehewidget.cpp展开。）

#include "nehewidget.h"

NeHeWidget::NeHeWidget( QWidget* parent, const char* name, bool fs )
    : QGLWidget( parent, name )
{
  fullscreen = fs;

保存窗口是否为全屏的状态。

  setGeometry( 0, 0, 640, 480 );

设置窗口的位置，即左上角为(0,0)点，大小为640*480。

  setCaption( "NeHe's OpenGL Framework" );

设置窗口的标题为“NeHe's OpenGL Framework”。

  if ( fullscreen )
    showFullScreen();

如果fullscreen为真，那么就全屏显示这个窗口。

}

这个是构造函数，parent就是父窗口部件的指针，name就是这个窗口部件的名称，fs就是窗口是否最大化。

NeHeWidget::~NeHeWidget()
{
}

这个是析构函数。

void NeHeWidget::initializeGL()
{
  glShadeModel( GL_SMOOTH );

这一行启用smooth shading(阴影平滑)。阴影平滑通过多边形精细的混合色彩，并对外部光进行平滑。我将在另一个教程中更详细的解释阴影平滑。

  glClearColor( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 );

这一行设置清除屏幕时所用的颜色。如果您对色彩的工作原理不清楚的话，我快速解释一下。色彩值的范围从0.0到1.0。0.0代表最黑的情况，1.0就是最亮的情况。glClearColor后的第一个参数是红色,第二个是绿色，第三个是蓝色。最大值也是1.0，代表特定颜色分量的最亮情况。最后一个参数是Alpha值。当它用来清除屏幕的时候，我们不用关心第四个数字。现在让它为0.0。我会用另一个教程来解释这个参数。

通过混合三种原色（红、绿、蓝），您可以得到不同的色彩。希望您在学校里学过这些。因此，当您使用glClearColor(0.0, 0.0, 1.0, 0.0 )，您将用亮蓝色来清除屏幕。如果您用glClearColor(0.5, 0.0, 0.0, 0.0 )的话，您将使用中红色来清除屏幕。不是最亮(1.0)，也不是最暗 (0.0)。要得到白色背景，您应该将所有的颜色设成最亮(1.0)。要黑色背景的话，您该将所有的颜色设为最暗(0.0)。

  glClearDepth( 1.0 );

设置深度缓存。

  glEnable( GL_DEPTH_TEST );

启用深度测试。

  glDepthFunc( GL_LEQUAL );

所作深度测试的类型。

上面这三行必须做的是关于depth buffer（深度缓存）的。将深度缓存设想为屏幕后面的层。深度缓存不断的对物体进入屏幕内部有多深进行跟踪。我们本节的程序其实没有真正使用深度缓存，但几乎所有在屏幕上显示3D场景OpenGL程序都使用深度缓存。它的排序决定那个物体先画。这样您就不会将一个圆形后面的正方形画到圆形上来。深度缓存是OpenGL十分重要的部分。

  glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST );

真正精细的透视修正。这一行告诉OpenGL我们希望进行最好的透视修正。这会十分轻微的影响性能。但使得透视图看起来好一点。

}

这个函数中，我们对OpenGL进行所有的设置。我们设置清除屏幕所用的颜色，打开深度缓存，启用smooth shading（阴影平滑），等等。这个例程直到OpenGL窗口创建之后才会被调用。

void NeHeWidget::paintGL()
{
  glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );

清楚屏幕和深度缓存。

  glLoadIdentity();

重置当前的模型观察矩阵。

}

这个函数中包括了所有的绘图代码。任何您所想在屏幕上显示的东东都将在此段代码中出现。以后的每个教程中我都会在例程的此处增加新的代码。如果您对OpenGL已经有所了解的话，您可以在 glLoadIdentity()调用之后，函数返回之前，试着添加一些OpenGL代码来创建基本的形。如果您是OpenGL新手，等着我的下个教程。目前我们所作的全部就是将屏幕清除成我们前面所决定的颜色，清除深度缓存并且重置场景。我们仍没有绘制任何东东。

void NeHeWidget::resizeGL( int width, int height )
{
  if ( height == 0 )
  {
    height = 1;
  }

防止height为0。

  glViewport( 0, 0, (GLint)width, (GLint)height );

重置当前的视口（Viewport）。

  glMatrixMode( GL_PROJECTION );

选择投影矩阵。

  glLoadIdentity();

重置投影矩阵。

  gluPerspective( 45.0, (GLfloat)width/(GLfloat)height, 0.1, 100.0 );

建立透视投影矩阵。

  glMatrixMode( GL_MODELVIEW );

选择模型观察矩阵。

  glLoadIdentity();

重置模型观察矩阵。

}

上面几行为透视图设置屏幕。意味着越远的东西看起来越小。这么做创建了一个现实外观的场景。此处透视按照基于窗口宽度和高度的45度视角来计算。0.1，100.0是我们在场景中所能绘制深度的起点和终点。

glMatrixMode(GL_PROJECTION)指明接下来的两行代码将影响projection matrix（投影矩阵）。投影矩阵负责为我们的场景增加透视。 glLoadIdentity()近似于重置。它将所选的矩阵状态恢复成其原始状态。调用glLoadIdentity()之后我们为场景设置透视图。

glMatrixMode(GL_MODELVIEW)指明任何新的变换将会影响 modelview matrix（模型观察矩阵）。模型观察矩阵中存放了我们的物体讯息。最后我们重置模型观察矩阵。如果您还不能理解这些术语的含义，请别着急。在以后的教程里，我会向大家解释。只要知道如果您想获得一个精彩的透视场景的话，必须这么做。

这个函数的作用是重新设置OpenGL场景的大小，而不管窗口的大小是否已经改变（假定您没有使用全屏模式）。甚至您无法改变窗口的大小时（例如您在全屏模式下），它至少仍将运行一次——在程序开始时设置我们的透视图。OpenGL场景的尺寸将被设置成它显示时所在窗口的大小。

void NeHeWidget::keyPressEvent( QKeyEvent *e )
{
  switch ( e->key() )
  {
  case Qt::Key_F2:
    fullscreen = !fullscreen;
    if ( fullscreen )
    {
      showFullScreen();
    }
    else
    {
      showNormal();
      setGeometry( 0, 0, 640, 480 );
    }
    updateGL();
    break;

如果按下了F2键，那么屏幕是否全屏的状态就切换一次。然后再根据需要，显示所要的全屏窗口或者普通窗口。

  case Qt::Key_Escape:
    close();
  }

如果按下了Escape键，程序退出。

}

main.cpp

（由main.cpp展开。）

#include <qapplication.h>
#include <qmessagebox.h>

Qt的应用程序都是一个QApplication类，所以qapplication.h必须要包含。因为我们在进入OpenGL窗口之前让用户选择是否使用全屏窗口，所以使用了QMessageBox类，所以qmessagebox.h也要包含。

#include "nehewidget.h"

int main( int argc, char **argv )
{
  bool fs = false;

我们把这个布尔型变量的初始值设置为false。

  QApplication a(argc,argv);

每一个Qt应用程序都使用QApplication类。

  switch( QMessageBox::information( 0,
      "Start FullScreen?",
      "Would You Like To Run In Fullscreen Mode?",
      QMessageBox::Yes,
      QMessageBox::No | QMessageBox::Default ) )
  {
  case QMessageBox::Yes:
    fs = true;
    break;
  case QMessageBox::No:
    fs = false;
    break;
  }

这里弹出一个消息对话框，让用户选择是否使用全屏模式。

  NeHeWidget w( 0, 0, fs );

创建一个NeHeWidget对象。

  a.setMainWidget( &w );

设置应用程序的主窗口部件为w。

  w.show();

显示w。

  return a.exec();

程序返回。

}

本课程的源代码。

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