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算法研究小天才在HarmonyOS PC的Qt项目中集成OpenGL
场景介绍
在HarmonyOS PC的Qt项目中集成OpenGL实现图形渲染是Qt应用的高频使用场景之一，如CAD软件中，使用OpenGL进行3D模型的渲染和交互。 本示例基于商业版Qt，使用QOpenGLWidget及相关OpenGL模块，基于OpenGL核心配置与二十面体几何定义，完成了一个带有动态生成木纹纹理、黑色边线框且具备自动旋转动画的3D正二十面体的实时渲染场景。
效果预览
实现思路
一、OpenGL集成。
- 替换适配HarmonyOS的图形公共接口：
- 下载适配HarmonyOS后的libGLv4.so。
- 将
libGLv4.so复制到HarmonyOS SDK的libs目录下(如：sdk/default/openharmony/native/sysroot/usr/lib/aarch64-linux-ohos)替换默认的libGLv4.so。
- 修改商业版Qt，将OpenGL ES切换为OpenGL：
- 检查以下内容是否存在于Qt源码中，如果不存在需要将以下patch应用到商业版qtbase源码中：
diff --git a/mkspecs/ohos-clang/qmake.conf b/mkspecs/ohos-clang/qmake.conf index 8b21b11e3c5..37c9accea2b 100644 --- a/mkspecs/ohos-clang/qmake.conf +++ b/mkspecs/ohos-clang/qmake.conf @@ -107,7 +107,9 @@ QMAKE_LINK_SHLIB = $$QMAKE_CXX QMAKE_LFLAGS += $$OHOS_LINK_FLAGS -QMAKE_LIBS_OPENGL_ES3 = -lGLESv3 +# Link against the OHOS OpenGL ES 3 and desktop OpenGL implementations. +QMAKE_LIBS_OPENGL_ES3 = -lGLESv3 -lEGL +QMAKE_LIBS_OPENGL = -lGLv4 armeabi-v7a.sdk = armeabi-v7a armeabi-v7a.target = armeabi-v7a diff --git a/src/gui/configure.json b/src/gui/configure.json index 8d27273b803..04dcdbb9423 100644 --- a/src/gui/configure.json +++ b/src/gui/configure.json @@ -34,7 +34,7 @@ "mtdev": "boolean", "opengl": { "type": "optionalString", "values": [ "no", "yes", "desktop", "es2", "dynamic" ] }, "opengl-es-2": { "type": "void", "name": "opengl", "value": "es2" }, - "opengles3": "boolean", + "opengles3": { "type": "void", "name": "opengl", "value": "es2" }, "openvg": "boolean", "qpa": { "type": "string", "name": "qpa_default_platform" }, "qpa-platform-guard": "boolean", @@ -424,6 +424,7 @@ }, "opengl": { "label": "Desktop OpenGL", + "condition": "input.opengl == 'desktop'", "test": { "head": [ "#ifdef __APPLE__", @@ -442,13 +443,13 @@ }, "headers": [ { - "condition": "!config.darwin", + "condition": "!config.darwin && input.opengl == 'desktop'", "headers": "GL/gl.h" } ], "sources": [ - { "type": "pkgConfig", "args": "gl", "condition": "!config.darwin" }, - { "type": "makeSpec", "spec": "OPENGL" } + { "type": "pkgConfig", "args": "gl", "condition": "!config.darwin && input.opengl == 'desktop'" }, + { "type": "makeSpec", "spec": "OPENGL", "condition": "input.opengl == 'desktop'" } ] }, "opengl_es2": { diff --git a/src/plugins/platforms/ohos/qohosplatformintegration.cpp b/src/plugins/platforms/ohos/qohosplatformintegration.cpp index 66ec904e9c7..97784ad2c85 100644 --- a/src/plugins/platforms/ohos/qohosplatformintegration.cpp +++ b/src/plugins/platforms/ohos/qohosplatformintegration.cpp @@ -166,8 +166,13 @@ QOhosPlatformIntegration::QOhosPlatformIntegration(const QStringList ¶mList) if (Q_UNLIKELY(!eglInitialize(m_eglDisplay, &major, &minor))) qFatal("Could not initialize egl display"); +#if defined(QT_OPENGL_ES_2) if (Q_UNLIKELY(!eglBindAPI(EGL_OPENGL_ES_API))) qFatal("Could not bind GL_ES API"); +#else + if (Q_UNLIKELY(!eglBindAPI(EGL_OPENGL_API))) + qFatal("Could not bind desktop GL API"); +#endif } m_screenManager = std::make_unique<QOhosScreenManager>(); diff --git a/src/plugins/platforms/ohos/render/qohosegl.h b/src/plugins/platforms/ohos/render/qohosegl.h index 485018e0304..abad0d37f56 100644 --- a/src/plugins/platforms/ohos/render/qohosegl.h +++ b/src/plugins/platforms/ohos/render/qohosegl.h @@ -53,7 +53,6 @@ #include "EGL/egl.h" #include "EGL/eglplatform.h" -#include <GLES3/gl3.h> #include <QSharedPointer> #include <QtCore/qglobal.h>- git命令参考如下，其中diff.patch为上一步的内容，本例中放在Qt源码目录
tqtc-qt5的同级目录下：
cd qtbase git apply ../../diff.patch- 应用patch后，参考“从0到1构建HarmonyOS PC Qt项目”重新编译商业版Qt源码。
- 修改app.json5配置文件：
- 增加appEnvironments：
"appEnvironments": [ { "name":"NEED_OPENGL", "value": "1" } ]
二、实现3D正二十面体渲染。
- OpenGL环境初始化与窗口设置：
- 在OpenGLWidget构造函数中配置OpenGL环境，设置为OpenGL 3.3核心模式，并启用24位深度缓冲区：
// 设置OpenGL版本和格式 QSurfaceFormat format; format.setVersion(3, 3); format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile); format.setDepthBufferSize(24); setFormat(format);- 创建定时器用于驱动旋转动画，设置更新频率为60FPS：
m_timer = new QTimer(this); connect(m_timer, &QTimer::timeout, this, &OpenGLWidget::updateRotation); m_timer->start(16); // 60FPS - 二十面体几何数据生成：
- 核心几何生成算法位于CreateIcosahedronVertices()函数中。正二十面体由12个顶点和20个等边三角形面组成，基于黄金分割率（φ≈1.618）计算顶点坐标：
const float phi = (1.0f + sqrt(5.0f)) / 2.0f; // 黄金比例 // 正二十面体的12个顶点（归一化到单位球面） m_vertices[0] = QVector3D(-1.0f, phi, 0.0f).normalized(); m_vertices[1] = QVector3D( 1.0f, phi, 0.0f).normalized();- 顶点定义后，按特定顺序连接成20个三角形面，分为顶部、中间带和底部三个区域：
// 顶部的5个面 m_faces[0] = {0, 11, 5}; m_faces[1] = {0, 5, 1}; - 纹理坐标映射：
使用球面映射算法将3D顶点坐标转换为2D纹理坐标，实现木纹的曲面包裹效果：
QVector2D OpenGLWidget::SphericalMapping(const QVector3D& position) { float u = 0.5f + atan2(position.z(), position.x()) / (2.0f * M_PI); float v = 0.5f - asin(position.y()) / M_PI; return QVector2D(u, v); } - 木纹纹理动态生成：
通过算法程序化生成木纹纹理：
// 基础木材颜色 int baseR = 200, baseG = 160, baseB = 120; // 木纹条纹效果 float woodGrain = sin(x * 0.02f + sin(y * 0.01f) * 5.0f) * 0.3f + 0.7f; // 年轮效果 float distance = sqrt((x-128)*(x-128) + (y-128)*(y-128)); float rings = sin(distance * 0.05f) * 0.15f + 0.85f; // 组合计算最终颜色 float pattern = woodGrain * rings + noise; - 顶点缓冲区对象(VBO)与顶点数组对象(VAO)管理：
创建两套渲染管线分别处理纹理和边线：
- 纹理渲染管线：使用VertexData结构（位置+纹理坐标）
- 边线渲染管线：使用LineVertexData结构（位置+颜色）
// 纹理VAO配置 m_program->enableAttributeArray(0); // 位置属性 m_program->setAttributeBuffer(0, GL_FLOAT, offsetof(VertexData, position), 3, sizeof(VertexData)); m_program->enableAttributeArray(1); // 纹理坐标属性 m_program->setAttributeBuffer(1, GL_FLOAT, offsetof(VertexData, texCoord), 2, sizeof(VertexData)); - 边线数据去重处理：
为避免重复绘制共享边，使用QSet<QPair<int, int>>记录已处理的边：
QSet<QPair<int, int>> edgeSet; // 对每个面的三条边，检查是否已添加 QPair<int, int> edge1(qMin(v0, v1), qMax(v0, v1)); if (!edgeSet.contains(edge1)) { edgeSet.insert(edge1); // 添加这条边的两个顶点 } - 着色器设计：
实现两个独立的着色器程序：
- 纹理着色器支持纹理采样和动态木纹效果。
- 边线着色器：固定颜色渲染，无纹理。 纹理着色器片段着色器中添加了动态效果：
float woodPattern = sin(fragTexCoord.x * 20.0 + fragTexCoord.y * 10.0 + time * 0.5) * 0.1 + 0.9; texColor.rgb *= woodPattern; - 渲染循环与变换矩阵：
在paintGL()中设置变换矩阵并执行绘制：
// 设置模型视图矩阵 m_modelView.setToIdentity(); m_modelView.translate(0.0f, 0.0f, -4.0f); // 视点距离 m_modelView.rotate(m_rotationAngle, 0.0f, 1.0f, 0.0f); // 绕Y轴旋转 m_modelView.rotate(30.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f); // 倾斜角度 // 创建透视投影矩阵 m_projection.perspective(45.0f, aspect, 0.1f, 100.0f); - 绘制顺序与混合：
采用先填充后描边的绘制顺序：
- 启用深度测试，绘制纹理化的二十面体（60个顶点，GL_TRIANGLES）。
- 绘制边线框（GL_LINES），设置线宽为2.0。
- 通过定时器更新旋转角度，实现自动旋转动画。
说明
使用该示例需要完成以下操作：
将
libs\arm64-v8a下的libqohos.so文件替换为本地Qt安装路径\plugins\platforms目录下的libqohos.so。将商业版Qt安装路径配置到
QT_PREFIX中，可以选择下面两个方案中的一个：- 修改
entry\src\main\cpp\qtModule\CMakeLists.txt中的set(QT_PREFIX "D:\\qtBusiness\\installDir")为编译出的Qt产物目录：
# 检查环境变量是否存在 if(DEFINED ENV{WORKSPACE}) set(QT_PREFIX $ENV{WORKSPACE}/code/SDK/Qt/QtOpenSDK) message(STATUS "get QT_PREFIX PATH: ${QT_PREFIX}") else() set(QT_PREFIX "D:\\qtBusiness\\installDir") message(STATUS "WORKSPACE not defined, using default path: ${QT_PREFIX}") endif()- 或者删除
entry\src\main\cpp\qtModule\CMakeLists.txt中的QT_PREFIX定义，并在entry\build-profile.json5中设置QT_PREFIX：
"buildOption": { "externalNativeOptions": { "path": "./src/main/cpp/CMakeLists.txt", "arguments": "-DQT_PREFIX=D:\\qtBusiness\\installDir", "cppFlags": "", "abiFilters": ["arm64-v8a"] } },- 修改
将
libQt5OpenGL.so、libqohos.so和libqohosstyle.so拷贝到entry\libs\arm64-v8a目录下：
约束与限制
- 本示例支持API Version 20 Release及以上版本。
- 本示例支持HarmonyOS 6.0.0 Release SDK及以上版本。
- 本示例需要使用DevEco Studio 6.0.0 Release及以上版本进行编译运行。
工程目录
├─entry
│ ├─libs/arm64-v8a
│ │ └─libqohos.so // 商业版Qt产物so
│ └─src
│ ├─main
│ │ ├─cpp
│ │ │ ├─OpenGLIcosahedron // OpenGL实现二十面体几何渲染
│ │ │ │ ├─main.cpp // Qt的主入口
│ │ │ │ ├─openglwidget.cpp // OpenGL二十面体几何渲染类实现
│ │ │ │ ├─openglwidget.h // OpenGL二十面体几何渲染类头文件
│ │ │ │ └─CMakeLists.txt // OpenGL渲染实现CMakeList文件
│ │ │ ├─napi_Init.cpp
│ │ │ └─CMakeLists.txt // Qt项目CMakeList文件
│ │ ├─ets // 与商业版Qt模板工程保持一致
│ │ │ ├─common
│ │ │ │ └─QtAppConstants.ets
│ │ │ ├─pages
│ │ │ │ ├─FloatWindowNativeNode.ets
│ │ │ │ ├─MainWindowNativeNode.ets
│ │ │ │ ├─SubWindowNativeNode.ets
│ │ │ │ └─UiExtensionNativeNode.ets
│ │ │ ├─process
│ │ │ │ └─QChildProcess.ets
│ │ │ ├─qability
│ │ │ │ ├─LocalStorageTsModule.ets
│ │ │ │ ├─OhosExportModules.ets
│ │ │ │ ├─QAbility.ets
│ │ │ │ ├─QEmbeddedComponentCreator.ets
│ │ │ │ ├─QEmbeddedComponentCreatorTsModule.ets
│ │ │ │ ├─QEmbeddedUiExtensionAbility.ets
│ │ │ │ └─QtUtils.ets
│ │ │ └─qabilitystage
│ │ │ └─QAbilityStage.ets
│ │ ├─qt // 与商业版Qt模板工程保持一致
│ │ │ ├─libqohos.d.ts
│ │ │ └─oh-package.json5
│ │ ├─resources // 应用资源目录
│ │ └─module.json5 // 模块级核心配置文件
│ ├─build-profile.json5 // 工程结构/构建/定制化配置信息
│ └─oh-package.json5 // 描述全局配置
└─hvigor // 构建环境配置
参考文档
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浏览281 发布于2026-02-06 09:40未知归属地
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