QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

时间：2023-02-01 23:53:25

学习在Graphics-View框架中使用opengl进行3D编程，在网上找了一个不错的例子“3D Model Viewer”，很值得学习。

可以在http://www.oyonale.com/accueil.php?lang=en上下载一些3D模型来测试！

先来一张该例子的截图，看下效果：

QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

该例子使用Graphics-View框架，绘制一个表示太阳的图元（item）；

并在窗口的左上角区域放置了一个2D Widget控制以及说明面板（可以加载不同的3D模型，改变颜色，网格、法向量显示等！）；

通过加载obj模型文件，使用opengl在背景层绘制3D图形，并可以使用鼠标进行控制，但是一次性只能加载一个3D图形。

相关代码如下：

 Model.h - 用于从obj文件中加载3D图形
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** published as part of Qt Quarterly.
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** accordance with the Qt Commercial License Agreement provided with the
** Software or, alternatively, in accordance with the terms contained in
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** the packaging of this file.  Please review the following information
** to ensure GNU General Public Licensing requirements will be met:
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#ifndef  MODEL_H
 #define  MODEL_H

 #include  <QString>
 #include  <QVector>

 #include  <math.h>

 #include   "point3d.h"

class  Model
{
 public :
    Model() {}
    Model( const  QString &filePath);

     void  render( bool  wireframe =  false ,  bool  normals =  false )  const ;

    QString fileName()  const
    {
         return  m_fileName;
    }
     int  faces()  const
    {
         return  m_pointIndices.size() /  3 ;
    }
     int  edges()  const
    {
         return  m_edgeIndices.size() /  2 ;
    }
     int  points()  const
    {
         return  m_points.size();
    }

 private :
    QString m_fileName;
    QVector<Point3d> m_points;
    QVector<Point3d> m_normals;
    QVector< int > m_edgeIndices;
    QVector< int > m_pointIndices;
};

 #endif 
OpenGLScene.h - 使用了opengl渲染的场景
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** to ensure GNU General Public Licensing requirements will be met:
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** contact the sales department at qt-sales@nokia.com.
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#ifndef  OPENGLSCENE_H
 #define  OPENGLSCENE_H

 #include   "point3d.h"

#include  <QGraphicsScene>
 #include  <QLabel>
 #include  <QTime>

 #ifndef  QT_NO_CONCURRENT
 #include  <QFutureWatcher>
 #endif

class  Model;

 class  OpenGLScene :  public  QGraphicsScene
{
    Q_OBJECT

 public :
    OpenGLScene();

     void  drawBackground(QPainter *painter,  const  QRectF &rect);
     void  drawForeground(QPainter *painter,  const  QRectF &rect);

 public  slots:
     void  enableWireframe( bool  enabled);
     void  enableNormals( bool  enabled);
     void  setModelColor();
     void  setBackgroundColor();
     void  loadModel();
     void  loadModel( const  QString &filePath);
     void  modelLoaded();

 protected :
     void  mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event);
     void  mouseReleaseEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event);
     void  mouseMoveEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event);
     void  wheelEvent(QGraphicsSceneWheelEvent * wheelEvent);

 private :
    QDialog *createDialog( const  QString &windowTitle)  const ;

     void  setModel(Model *model);

     bool  m_wireframeEnabled;
     bool  m_normalsEnabled;

    QColor m_modelColor;
    QColor m_backgroundColor;

    Model *m_model;

    QTime m_time;
     int  m_lastTime;
     int  m_mouseEventTime;

     float  m_distance;
    Point3d m_rotation;
    Point3d m_angularMomentum;
    Point3d m_accumulatedMomentum;

    QLabel *m_labels[ 4 ];
    QWidget *m_modelButton;

    QGraphicsRectItem *m_lightItem;

 #ifndef  QT_NO_CONCURRENT
    QFutureWatcher<Model *> m_modelLoader;
 #endif
};

 #endif
 Point3d.h - 描述3D点数据的一个类
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** are described in the Nokia Qt GPL Exception version 1.3, included in
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** As a special exception, Nokia, as the sole copyright holder for Qt
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#ifndef  POINT3D_H
 #define  POINT3D_H

 #include   "math.h"

#include  <qglobal.h>

 struct  Point3d
{
     float  x, y, z;

    Point3d()
        : x( 0 )
        , y( 0 )
        , z( 0 )
    {
    }

    Point3d( float  x_,  float  y_,  float  z_)
        : x(x_)
        , y(y_)
        , z(z_)
    {
    }

    Point3d  operator +( const  Point3d &p)  const
    {
         return  Point3d(* this ) += p;
    }

    Point3d  operator -( const  Point3d &p)  const
    {
         return  Point3d(* this ) -= p;
    }

    Point3d  operator *( float  f)  const
    {
         return  Point3d(* this ) *= f;
    }


    Point3d & operator +=( const  Point3d &p)
    {
        x += p.x;
        y += p.y;
        z += p.z;
         return  * this ;
    }

    Point3d & operator -=( const  Point3d &p)
    {
        x -= p.x;
        y -= p.y;
        z -= p.z;
         return  * this ;
    }

    Point3d & operator *=( float  f)
    {
        x *= f;
        y *= f;
        z *= f;
         return  * this ;
    }

    Point3d normalize()  const
    {
         float  r =  1 . / sqrt(x * x + y * y + z * z);
         return  Point3d(x * r, y * r, z * r);
    }
     float  & operator []( unsigned   int  index) {
        Q_ASSERT(index <  3 );
         return  (&x)[index];
    }

     const   float  & operator []( unsigned   int  index)  const  {
        Q_ASSERT(index <  3 );
         return  (&x)[index];
    }
};

 inline   float  dot( const  Point3d &a,  const  Point3d &b)
{
     return  a.x * b.x + a.y * b.y + a.z * b.z;
}

 inline  Point3d cross( const  Point3d &a,  const  Point3d &b)
{
     return  Point3d(a.y * b.z - a.z * b.y,
                   a.z * b.x - a.x * b.z,
                   a.x * b.y - a.y * b.x);
}

 #endif

主函数调用：

main.cpp
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#include   "openglscene.h"
#include  <QApplication>
 #include  <QObject>
 #include  <QGLWidget>
 #include  <QGraphicsView>
 #include  <QResizeEvent>

 class  GraphicsView :  public  QGraphicsView
{
 public :
    GraphicsView()
    {
        setWindowTitle(tr( "3D Model Viewer" ));
    }

 protected :
     void  resizeEvent(QResizeEvent *event) {
         if  (scene())
            scene()->setSceneRect(QRect(QPoint( 0 ,  0 ), event->size()));
        QGraphicsView::resizeEvent(event);
    }
};

 int  main( int  argc,  char  **argv)
{
    QApplication app(argc, argv);

    GraphicsView view;
    view.setViewport( new  QGLWidget(QGLFormat(QGL::SampleBuffers)));
    view.setViewportUpdateMode(QGraphicsView::FullViewportUpdate);
    view.setScene( new  OpenGLScene);
    view.show();

    view.resize( 1024 ,  768 );

     return  app.exec();
}

其它3D图形欣赏：

QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

QT Graphics-View 3D编程例子- 3D Model Viewer

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