Qt5.11 Qt 3D入门（一）

最近工作中可能需要用到3D技术，虽然在工作中使用Qt的年限超过了十年，但对3D技术还是非常陌生的，有很多知识需要恶补。

研究了几天的Qt 3D，包括Qt 3D Studio，总算有了一些眉目，但需要恶补的知识还非常多，后面再说吧。

Qt 3D不仅可以使用C++来进行编程，更方便的还是使用Qt Quick，对于一个十几年都是用Widget来写界面的人，又是一个头大的事，虽然这应该说是一个更现代的方法，程序与界面分得更加清楚，但很多思维方法比较难转过弯来。其实说白了就是对它不熟，就不太愿意去用，用起来很别扭。

但现在要使用Qt 3D的话，还是逼着自己学一下吧。

1. 新建一个Qt Quick Application - Empty的工程，Qt Creator现在还没有Qt 3D的模板，只能任意拿一个最相近的模板来改啦。

没有特别要求的话，后面的设置都用默认也可以。

2. 修改.pro文件，主要加入3d的库支持，在任意位置加入下面一行

QT += 3dcore 3drender 3dinput 3dquick 3dlogic qml quick 3dquickextras 3dextras

3. 修改main.c文件，全部清空，然后使用下面的代码，以后有个模板就不需要改这些了。

Qt 3D使用Qt3DExtras::Quick::Qt3DQuickWindow作为程序的主窗口，加载qrc:/main.qml作为界面文件，进行显示。与QWidget和Qt Quick的方式非常类似，也非常简洁和优美。Qt3DExtras模块提供了一套编译好的用于开发Qt 3D程序的要素，当然，它仍然还在开发之中，随时可能会改变。这些要素包括实体（Entity）、材质（Materials）、模型（Meshes and Geometries）、相机（Camera Controllers）、窗口（Window)和渲染器（FrameGraphs）。

#include <Qt3DQuickExtras/qt3dquickwindow.h>
#include <QGuiApplication>

int main(int argc, char* argv[])
{
    QGuiApplication app(argc, argv);
    Qt3DExtras::Quick::Qt3DQuickWindow view;
    view.setSource(QUrl("qrc:/main.qml"));
    view.show();

    return app.exec();
}

4. 修改main.qml文件，全部清空，然后使用下面的代码。

import QtQuick 2.2 as QQ2
import Qt3D.Core 2.0
import Qt3D.Render 2.0
import Qt3D.Input 2.0
import Qt3D.Extras 2.0

Entity {
    id: sceneRoot

    Camera {
        id: camera
        projectionType: CameraLens.PerspectiveProjection
        fieldOfView: 45
        aspectRatio: 16/9
        nearPlane : 0.1
        farPlane : 1000.0
        position: Qt.vector3d( 0.0, 0.0, -40.0 )
        upVector: Qt.vector3d( 0.0, 1.0, 0.0 )
        viewCenter: Qt.vector3d( 0.0, 0.0, 0.0 )
    }

    OrbitCameraController {
        camera: camera
    }

    components: [
        RenderSettings {
            activeFrameGraph: ForwardRenderer {
                clearColor: Qt.rgba(0, 0.5, 1, 1)
                camera: camera
            }
        },
        // Event Source will be set by the Qt3DQuickWindow
        InputSettings { }
    ]
}

QEntity是Qt3DCore::QNode的子类，可以集合多个Qt3DCore::QComponent实例，并由这些实例定义它的行为。本质上，QEntity只是一个空壳，它的行为由QComponent定义。Qt3D后端将解析和处理QEntity，识别有哪些QComponent，然后调用相应的aspect去执行，比如有的aspect专门处理QComponent的变形(Qt3DCore::QTransform)，而另外有一个aspect专门处理鼠标事件（Qt3DInput::QMouseHandler）。

上面的代码定义了一个Camera和一个Renderer，Camera的参数定义了它是一个16：9，视角为45度，视点中心在原点，位置在（0,0,-40）的Camera；Render是一个ForwardRenderer，告诉我们按照普通前向渲染的方式进行，里面我们指定了一个刷新的颜色clearColor。ForwardRenderer是FrameGraph的默认实现，也是OpenGL传统使用的方式。它一次渲染一个物体对象，默认情况下，视窗占据整个屏幕，默认的颜色是白色。

5. 搞定，一个最简单的Qt 3D程序就出来了。以后也可以把它作为一个模板，在这上面添加功能。