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C++/QT环境下图像在窗口下等比例渲染绘制

news 来源：原创 2025/6/8 16:24:55

本文中通过QT获取到opengl上下文环境，通过opengl3.0API将图像等比例渲染到QOpenGLWidget组件上面，相比cpu，渲染能力更强。
有以下四步骤。opengl基本知识点可参照之前文章OPENGL初学习

定义opengl渲染表面属性
通过initializeGL接口初始化opengl上下文环境，然后加载并链接着色器程序，创建顶点以及纹理，
通过paintGL接口完成单帧渲染
通过``接口实现窗口缩放逻辑，这一步比较简单，只需要接口内调用glViewport(0, 0, w, h);即可

下面展开步骤讲解

定义opengl渲染表面属性

通过QSurfaceFormat 的设置，QSurfaceFormat 用于定义 OpenGL 渲染表面的属性，例如缓冲区大小、颜色深度、双缓冲、OpenGL 版本等。
这些属性必须在 OpenGL 上下文创建之前设置，因为它们是创建 OpenGL 上下文的基础。
如果尝试在 initializeGL() 中设置 QSurfaceFormat，OpenGL 上下文已经创建，此时修改格式是无效的。

OpenGL 版本兼容性：
确保硬件和驱动程序支持指定的 OpenGL 版本（如 3.3）。
如果不支持，OpenGL 上下文将无法创建。
缓冲区大小：
深度缓冲区和模板缓冲区的大小应根据应用程序的需求设置。
24 位深度缓冲区和 8 位模板缓冲区是常见的配置。
核心模式：
核心模式仅支持现代 OpenGL 功能，确保代码不使用已弃用的功能（如固定功能管线）。
默认格式：
通过 QSurfaceFormat::setDefaultFormat(format) 设置默认格式后，所有后续创建的 OpenGL 表面都会使用此格式。

  QSurfaceFormat format;format.setDepthBufferSize(24);format.setStencilBufferSize(8);format.setVersion(3, 3);format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile);format.setSwapBehavior(QSurfaceFormat::DoubleBuffer);QSurfaceFormat::setDefaultFormat(format);

initializeGL

这一步中要对顶点信息、纹理以及着色器程序进行初始化
顶点信息用于映射顶点以及纹理坐标，以此实现将图像等比例显示在窗口中心，顶点着色器程序将顶点位置转换为齐次坐标，并将将顶点颜色和纹理坐标传递给片段着色器；片段着色器程序使用纹理坐标从纹理中采样颜色赋值给 FragColor进行渲染

顶点

创建顶点数据，4*8，每一行数据分别代表右上右下左下左上顶点。每行数据有8个元素，前三个数据是顶点坐标，由于是二维图像，因此z是0,；中间三个是颜色数据，最后两个是纹理坐标。

GLfloat vertices_tmp[] = {2.0f,  2.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,1.0f,  // 右上2.0f,  -2.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,0.0f,  // 右下-2.0f, -2.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,0.0f,  // 左下-2.0f, 2.0f,  0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,1.0f  // 左上
};
memcpy(vertices, vertices_tmp, sizeof(vertices));

纹理坐标映射：映射逻辑是保持纹理坐标不变，将图像等比例四个点在宽度与高度方向计算图像缩放比，然后将缩放值填充到vertices对应位置，即是将图像渲染到窗口等比例显示的区域

void GLShowPicWidget::generate_vertex(int img_w, int img_h) {float w_delta_ratio1 = 1;float h_delta_ratio1 = 1;if (img_w != -1 && img_h != -1) {float w_ratio = (float)img_w / width();float h_ratio = (float)img_h / height();float ratio = std::max(w_ratio, h_ratio);_img_label_fix_width = img_w / ratio;_img_label_fix_height = img_h / ratio;w_delta_ratio1 = (float)_img_label_fix_width / width();h_delta_ratio1 = (float)_img_label_fix_height / height();} else {_img_label_fix_width = width();_img_label_fix_height = height();}_img_lx = (width() - _img_label_fix_width) / 2;_img_ly = (height() - _img_label_fix_height) / 2;vertices[0] = w_delta_ratio1;vertices[1] = h_delta_ratio1;vertices[8] = w_delta_ratio1;vertices[9] =

定义opengl渲染表面属性

initializeGL

顶点

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