玩玩Qt（一）

最近在看一些關於游戲引擎的東西，本來是有幾個游戲的小點子，其實實現起來還挺麻煩的，想找個游戲引擎看看能不能碼起來。輾轉之後發現了很多2D引擎，其中國產的要數cocos2dx用的好像是比較廣泛，但是好多人對此褒貶不一。於是下了準備試試到底怎麼樣，無奈搞了一早上，也有點小成果，但是想實現起來貌似還得花點功夫，想想還是找其他的算了。正好之前用過Qt，於是重新撿起來。

在Qt上想要渲染性能好點，我想還是得用OpenGL這一類東西的，之前一直對OpenGL這類東西不是很清楚，於是研究了不少時間。我想很多人對這個什麼顯示伺服器，OpenGL等等這些東西也是雲里霧裡的，先來聊聊這些東西，豐富一下知識。

1、關於顯示伺服器，最近看的最多的就是Ubuntu17.10把預設顯示伺服器改成了wayland這個東西。根據我的理解，有了顯示伺服器，我們才可以用視窗系統，顯示伺服器的客戶端就是視窗系統，顯示伺服器為我們的視窗系統提供畫面繪製，輸入事件等功能，至於輸入事件，常見的就是滑鼠鍵盤事件了。

2、然後就是OpenGL，OpenGL是一個跨平臺的圖形介面，OpenGL是和顯卡有關係的，只有顯卡提供支持，才可以用OpenGL的，當然OpenGL是和顯卡廠商有協商的。有了OpenGL，我們就可以用顯卡來處理關於圖形圖像的東西，然後交給顯示伺服器進行顯示。

3、但是這邊有個問題需要註意，就是OpenGL不能直接和顯示伺服器進行通信，也就是說我們用OpenGL處理的圖形圖像是不能直接給顯示伺服器的，這中間得有一個東西來進行處理，這個中間件根據平臺，windows上叫做wgl，linux上叫做glx，macos上是agl。好了，現在我們就可以用視窗來顯示OpenGL處理的圖形了，也就是我們常說的用OpenGL來進行渲染。

4、之後為了將wgl，glx，agl這些東西統一起來，實現平臺統一，就誕生了glfw，glu等東西，這些東西封裝了wgl，glx，agl並且結合了各平臺的顯示伺服器來創建視窗，可以讓我們用一套代碼來實現跨平臺使用OpenGL在視窗中進行渲染。

5、然後問題又來了，因為OpenGL在各個操作系統上的介面有的不一致，如果在不同平臺上編譯可能不相互相容，讓人用著不爽。於是又誕生了glew和glad這類東西來實現各個操作系統OpenGL介面的統一，結合上面提到的，就可以實現全面的跨平臺了，是不是很爽。

現在我們知道了，至少要做到上面的前3點，才可以用GPU加速渲染，我們再來看看這些東西的應用，其實無非就是各種引擎和圖形庫，比如：

1、Cocos2dx直接使用了第4點的glfw，加上OpenGL實現了UI和繪圖等等東西，變成一套游戲引擎。

2、Qt就比較牛了，他自己實現了第4、5兩點，所以實現了跨平臺。 但是沒有獨立出來，所以咱們也不能用。

但是Qt不都是用OpenGL渲染的，Qt中的顯示分為三類，QWidget，QGraphics，QQuick。

1、QWidget這一類中，基本上控制項的實現都是對各個平臺上的對應的控制項的封裝。QWidget中使用QWindow來創建視窗，而單獨的QWindow內是不能使用系統插件的，只提供視窗，所以理論上QWIndow中是可以直接用OpenGL來進行繪圖的。Qt為了以後的發展和2D，3D繪圖性能的提升以應對游戲等開發需求，在Qt5.0以後將QWidget系的東西從gui模塊中單獨抽出來作為widgets模塊，這也在情理之中。

2、Qt為了提升針對大量簡單組件的渲染性能，創造了QGraphics這一類東西，但是他們仍然是屬於widgets模塊的，也不一定是用OpenGL渲染，如果想用OpenGL渲染，是需要在QWidget和OpenGL搭一個橋梁，這就是QGLWidget。

3、QQuick這一類東西是正真使用OpenGL來進行渲染的，而且還提供了多線程渲染支持，Qt為了方便使用，只提供了qml的介面，暴露出的也就QQuickItem這一個用於自定義控制項的類。實際中，在類unix的環境下，QQuick中所有控制項也是提供C++介面來實現編程的，只是Qt文檔中沒有，也沒有對應的Qt模塊，需要自己包含頭文件。這類頭文件都是Qt私有的，頭文件格式基本都是*_p.h。並且還要鏈接QtQuick相關的QtQuickTemplate2和QtQuickControls2庫。比如下麵是在mac下的一段直接用QQuick C++的控制項使用。

 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 }

這是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

 我這邊的運行結果大概是這樣的，裡面圖片等路徑自行修改一下：

介紹了這麼多，其實現在看看這個游戲寫不寫已經無所謂了，我們可以來玩玩Qt了，學習一下裡面的些東西。但是光看代碼感覺有點無味，於是我想了個主意來激勵一下自己：把QtQuick從Qt中剝離出來。

如果能剝離出來，再進行一些改進，這樣我相信QtQuick是完全可以成為一個好的游戲引擎來單獨使用的。所以下一篇就等我什麼時候有進展再來和大家說說。另外文中只是我自己的見解，如果有錯誤和疑問，煩請指出。