小白学opengl 第一课



  • 第一课:创建一个OpenGL窗口

    选择空项目

    0_1526345895281_QQ截图20180515084615.png

    输入项目名称和位置

    0_1526345931933_QQ截图20180515084648.png

    选择编译器

    0_1526345958327_QQ截图20180515084656.png

    创建成功后,首先添加pri文件,pri文件可以管理我们的类文件,类似一个小项目的感觉

    0_1526345984469_QQ截图20180515084928.png

    输入pri名字

    0_1526346029022_QQ截图20180515084949.png

    此时项目结构,只有pro项目文件,和pri文件

    0_1526346106557_QQ截图20180515085040.png

    修改pro代码,改变项目结构

    0_1526346152132_QQ截图20180515085115.png

    右键pri文件,在pri下创建窗口类

    0_1526346188098_QQ截图20180515085147.png

    输入窗口名

    0_1526346216835_QQ截图20180515085222.png

    创建完毕的项目结构

    0_1526346239009_QQ截图20180515085248.png

    为项目添加main.cpp

    0_1526346285326_QQ截图20180515085426.png

    输入main.cpp

    0_1526346314449_QQ截图20180515085436.png

    openglwindow.h代码

    #ifndef OPENGLWINDOW_H
    #define OPENGLWINDOW_H
    
    #include <QtGui/QWindow>
    #include <QtGui/QOpenGLFunctions>
    
    QT_BEGIN_NAMESPACE
    class QPainter;
    class QOpenGLContext;
    class QOpenGLPaintDevice;
    QT_END_NAMESPACE
    
    class Openglwindow : public QWindow, protected QOpenGLFunctions
    {
        Q_OBJECT
    public:
        explicit Openglwindow(QWindow *parent=0);
        ~Openglwindow();
    
        //基于QPainter渲染
        virtual void render(QPainter *parent);
        //基于opengl渲染
        virtual void render();
        //初始化
        virtual void initialize();
        //设置动画
        void setAnimating(bool animating);
    
    public slots:
        //手动刷新一次
        void renderLater();
        //立刻渲染
        void renderNow();
    
    protected:
        //监听事件
        bool event(QEvent *event) override;
        //监听暴露事件
        void exposeEvent(QExposeEvent *event) override;
    
    private:
        //动画状态位
        bool m_animating;
    
        //OpenGL 上下文
        QOpenGLContext *m_context;
        //OpenGL画笔设备,能使用QPainter在上下文里画东西
        QOpenGLPaintDevice *m_device;
    };
    
    #endif // OPENGLWINDOW_H
    

    openglwindow.cpp代码

    #include "openglwindow.h"
    #include <QtGui/QOpenGLContext>
    #include <QtGui/QOpenGLPaintDevice>
    #include <QtGui/QPainter>
    
    Openglwindow::Openglwindow(QWindow *parent)
        :QWindow(parent)
        ,m_animating(false)
        ,m_context(0)
        ,m_device(0)
    {
        //设置使用OpenGL上下文渲染OpenGL
        setSurfaceType(QWindow::OpenGLSurface);
    }
    Openglwindow::~Openglwindow()
    {
        //删除设备
        delete m_device;
    }
    void Openglwindow::render(QPainter *painter)
    {
        Q_UNUSED(painter);
    }
    
    void Openglwindow::initialize()
    {
    }
    void Openglwindow::render()
    {
        //第一次没有画笔设备,需要创建画笔设备
        if (!m_device)
            m_device = new QOpenGLPaintDevice;
    
        //清除屏幕, 颜色缓冲区和深度缓冲区和模板缓冲区
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
        //设置大小
        m_device->setSize(size());
    
        //创建画笔
        QPainter painter(m_device);
        //用QPainter渲染一次
        render(&painter);
    }
    void Openglwindow::renderLater()
    {
        //请求刷新,窗口会收到UpdateRequest事件
        requestUpdate();
    }
    bool Openglwindow::event(QEvent *event)
    {
        switch (event->type()) {
        case QEvent::UpdateRequest:
            renderNow();
            return true;
        default:
            return QWindow::event(event);
        }
    }
    void Openglwindow::exposeEvent(QExposeEvent *event)
    {
        Q_UNUSED(event);
    
        //如果窗口暴露,显示,立刻渲染画面
        if (isExposed())
            renderNow();
    }
    void Openglwindow::renderNow()
    {
        if (!isExposed())
            return;
    
        bool needsInitialize = false;
    
        //没有上下文就创建上下文
        if (!m_context) {
            m_context = new QOpenGLContext(this);
            //设置格式
            m_context->setFormat(requestedFormat());
            //创建
            m_context->create();
    
            needsInitialize = true;
        }
    
        //激活上下文
        m_context->makeCurrent(this);
    
        if (needsInitialize) {
            //初始化当前上下文的OpenGL函数解析
            initializeOpenGLFunctions();
            initialize();
        }
    
        render();
    
        //交换前后缓冲区,完成一帧渲染
        m_context->swapBuffers(this);
    
        if (m_animating)
            renderLater();
    }
    void Openglwindow::setAnimating(bool animating)
    {
        m_animating = animating;
    
        if (animating)
            renderLater();
    }
    

    main.cpp代码

    #include <QtGui/QGuiApplication>
    #include "openglwindow.h"
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
        QGuiApplication app(argc, argv);
    
        QSurfaceFormat format;
        //设置采样率
        format.setSamples(16);
    
        Openglwindow window;
        window.setTitle(QStringLiteral("第一个OpenGLFunctions例子"));
        window.setFormat(format);
        window.resize(640, 480);
        window.show();
    
        return app.exec();
    }
    

    运行

    0_1526349599163_QQ截图20180515095818.png

    源代码下载

    https://gitee.com/chen227/opengl_OpenGLFunctions



  • 这是一个最简单,具有黑色的窗体。可以从中学到很基本的OpenGL调用。



  • 我喜欢用deepin、clion和cmake,我来加一些配置在deepin上能用clion跑你的代码



  • 为啥你老是用码云,不用GitHub?



  • 非常简单的配置,代码已经pr

    cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
    project(opengl_OpenGLFunctions)
    set(CMAKE_AUTOMOC ON)
    set(CMAKE_AUTORCC ON)
    set(CMAKE_AUTOUIC ON)
    set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
    set(QT Core Gui Widgets)
    find_package(Qt5 REQUIRED ${QT})
    add_executable(${PROJECT_NAME} openglwindow.h openglwindow.cpp main.cpp)
    qt5_use_modules(${PROJECT_NAME} ${QT})
    


  • @大黄老鼠 git慢


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走马观花

最近的回复

  • boost.asio是一个很棒的网络库,这回儿我也开始系统地学习起来了。想想当年接触boost,也有八年多了。这次开始接触boost,觉得既熟悉又陌生。熟悉的是小写字母+下划线的命名方式、晦涩的模板、很慢的编译速度以及较大的程序体积,陌生的是asio的各种概念:io服务、接收器、套接字等等:我之前对网络编程不是非常了解。

    于是根据我的理解,参考《Boost.Asio C++网络编程》实现了这样一个简单的客户端和服务端通信的例子,例子非常简单,还不完善,但是幸运的是,可以在本机上互通了。
    下面是客户端的代码:

    #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> #include <boost/proto/detail/ignore_unused.hpp> using namespace std; using namespace boost::asio; using namespace boost::system; using namespace boost::proto::detail;// 提供ignore_unused方法 void writeHandler( const boost::system::error_code& ec, size_t bytesTransferred ) { if ( ec ) { cout << "Write data error, code: " << ec.value( ) << "transferred: " << bytesTransferred << endl; } else { cout << "OK! " << bytesTransferred << "bytes written. " << endl; } } int main(int argc, char *argv[]) { ignore_unused( argc ); ignore_unused( argv ); io_service service; ip::tcp::socket sock( service ); ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string( "127.0.0.1" ), 6545 ); boost::system::error_code ec; sock.connect( ep, ec ); if ( ec ) { cout << "Connect error, code: " << ec.value( ) << ", We will exit." << endl; return ec.value( ); } else { char buf[1024] = "Hello world!"; sock.async_write_some( buffer( buf ), writeHandler ); sock.close( ); } return service.run( ); }

    下面是服务端的代码:

    #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> #include <boost/proto/detail/ignore_unused.hpp> using namespace std; using namespace boost::asio; using namespace boost::system; using namespace boost::proto::detail;// 提供ignore_unused方法 void acceptHandle( const boost::system::error_code& code ) { cout << "Accepted." << endl; } int main(int argc, char *argv[]) { ignore_unused( argc ); ignore_unused( argv ); io_service service; ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string( "127.0.0.1" ), 6545 ); boost::system::error_code ec; ip::tcp::socket sock( service ); ip::tcp::acceptor acceptor( service, ep ); acceptor.async_accept( sock, acceptHandle ); if ( ec ) { cout << "There is an error in server. code: " << ec.value( ) << endl; } return service.run( );// 阻塞运行 }

    运行结果是这样的:
    78448d7b-b3ae-42fc-9e2e-4dd2fbdac2c2-image.png

    我对boost.asio中几个概念的理解:

    io_service,这就是一个类似事件循环的东西,它为io设备提供服务,故名。不管是套接字、文件还是串口设备,都要使用它的服务。它的run()函数相当于启动了一个事件循环。一旦有消息了,即进行响应。这也是实现异步编程的重要基础。 socket,这个类则是套接字,可以处理TCP或者是UDP请求。有同步以及异步的处理方式,也有带异常以及不带异常的处理方式。 acceptor,接收器,仅仅是服务端使用。相当于其余框架中的listener,作接收用的。

    比较浅显,如果有不当之处,敬请指正。

    read more
  • 843143141.jpg
    闲下来了,我又开始大规模地学习了。
    最近开始学习内存模型和无锁结构。因为这个是和操作系统密切相关的,懂得这些对于编写C++服务端应用程序
    有着非常好的帮助。之前我对内存模型以及无锁结构几乎没有什么了解,我就询问群里的大佬看看有没有可以参考的资料。
    大佬很高兴,并且推荐了我一本名为《Memory Model》的电子书。这本电子书虽然页数不多,但是从起源到发展,
    从源码到汇编,都给我们详细地介绍了。看了一遍,不是非常理解,但是依然尝试将自己的理解写下来,以便日后翻阅。
    首先因为多核处理器成为主流,多线程的程序已经非常常见,因此我们不可避免地要处理多线程程序的同步问题。
    然后,因为编译器默认都对源码进行了优化,在单核处理器中这通常不是什么问题,但是在多核处理器中,就会因为编译器
    对其进行了乱序处理而导致程序出现问题。由此深入地探讨内存模型。
    内存模型主要分为:
    载-载 顺序(load-load order)
    载-存 顺序(load-store order)
    存-载 顺序(store-load order)
    存-存 顺序(store-store order)
    依赖载入顺序(dependent loads order)

    通过内存栅栏(memory barrier)能够避免编译器对指令的乱序。Linux中有

    READ_ONCE( x, value ) WRITE_ONCE( x )

    避免这些读写被编译器乱序或者是优化掉。

    这里谈到volatile关键字。在另外一篇博客上说,volatile具有“易变性、不可优化性、顺序性”。简单说,由于
    被volatile声明的变量,指令须从内存读取,并且不能被编译器乱序以及优化。在Java(语言扩展)和MSVC(系统兼容)上,
    还附带了Accquire()和Release()语义,因此可部分用于多线程环境。但多数情况下,还是慎用volatile,
    因为不同架构的处理器,它的内存模型是千变万化的,不能一而概之。

    至于C++11,它提供了std::atomic<T>这个模板类,相当于提供了很多方式来实现不同内存模型的原子操作。
    它的load()和store()方法,第二个参数有以下几个选项:

    std::memory_order_relaxed std::memory_order_seq_cst std::memory_order_acq_rel std::memory_order_acquire std::memory_order_release std::memory_order_consume

    我们最常用来实现RCpc(Release Consistency、Processor Consistency)是使用

    std::memory_order_acquire std::memory_order_release

    这两对。

    作为例子,在实现自旋锁时使用std::atomic<T>是这样的:

    struct SpinLock2 { void lock( ) { for ( ; ; ) { while ( lock_.load( std::memory_order_relaxed ) ); if ( !lock_.exchange( true, std::memory_order_acquire ) ) break; } } void unlock( ) { lock_.store( false, std::memory_order_release ); } std::atomic<bool> lock_ = { false }; };

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  • 113.jpg
    1、什么是lambda表达式,什么是闭包?
    lambda表达式即lambda函数,也就是匿名函数。

    lambda表达式在C++中包含了
    []表示捕获
    ()是函数的参数,需要指定类型
    ->type是返回的类型,可以省略,如果编译器无法推出类型的话可以强制编写
    {}是函数体。

    lambda可以被声明为mutable的,作用是将捕获的内容进行改变。
    闭包是函数的定义以及定义函数时提供的环境,总称为闭包。lambda函数也是一种闭包。
    lambda本身是匿名函数,而捕获语句则是提供了定义函数时提供的环境。

    2、什么是右值引用?
    右值引用相对与左值引用而言的。左值即=运算符左边的变量,右值是=运算符右边的常量或变量。由此可以看出,
    右值引用指的是对常量或变量的引用。它的用途包含了移动语义和完美转发。
    移动语义就是弥补了C++历史在处理变量传递时丢失的一种语义。它和值传递、引用传递一样,是变量传递的方式之一。
    如果没有移动语义,为了将一个类的实例传递给另外一个实例,就需要额外地进行构造、赋值、销毁的操作。
    对于一些比较复杂的变量,的确是非常耗时并且消耗大的操作。(浪费指令时间、浪费内存)

    对于这样的函数返回:
    vector<string> str_split(const string& s) {
    vector<string> v;
    // ...
    return v; // v是左值,但优先移动,不支持移动时仍可复制。
    }

    标准要求先调用移动构造函数,如果不符合那么再调用拷贝构造函数。所以可以轻松地写出这种写法而不必担心效率问题。
    同时,现代编译器都会对返回值进行优化,成为RVO以及NRVO。所以不用太担心会多调用构造析构函数。

    对于完美转发,C++对于引用的转发有规则。传统的C++是无法对引用进行再引用的。但是现代的C++放宽了它的使用范围。
    只有右引用右值的时候,才会产生右引用。这也称为引用折叠。

    3、auto关键字的作用是什么?
    auto关键字为的是能够让编译器自动推导类型。自C++98之后,编译器对类型的推导变得越来越智能了。
    而我们在编写复杂代码的时候,冗长的类型不仅容易出错,有时也不容易人工推导出类型。
    因此auto可以简化我们的任务量,让类型的推导交给编译器完成。
    除了auto外,我们还可以使用decltype()来让编译器推导类型。

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  • 我感觉比起《Physically Based Rendering Technique》,还是《Ray Tracing in a Weekend》更容易上手,因为慢慢地能够做出一个渲染效果,这个是有成就感的。🎓

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