【Qt GUI】QWGLContext::nativeContext() 関数で OpenGL コンテキストを低レベル操作

2024-05-23

Qt GUIにおけるQWGLContext::nativeContext()プログラミング解説

QWGLContext::nativeContext()は、Qt GUIにおけるOpenGLコンテキストオブジェクトのネイティブコンテキストハンドルを取得するための関数です。OpenGLコンテキストは、OpenGLアプリケーションがグラフィックレンダリングを行うための環境を提供します。ネイティブコンテキストハンドルは、OpenGLコンテキストを直接操作するために必要な低レベルなAPIへのアクセスを提供します。

機能

QWGLContext::nativeContext()関数は、現在のOpenGLコンテキストのネイティブコンテキストハンドルを返します。返されるハンドルは、WGL (Windows Graphics Library) APIで使用することができます。

構文

HGLRC QWGLContext::nativeContext() const;

戻り値

現在のOpenGLコンテキストのネイティブコンテキストハンドル。ハンドルが取得できない場合はnullptrが返されます。

QWGLContext *context = new QWGLContext();
context->create();

HGLRC nativeContext = context->nativeContext();
if (nativeContext) {
    // WGL APIを使用してOpenGLコンテキストを操作する
} else {
    // ネイティブコンテキストハンドルを取得できませんでした。
}

context->destroy();
delete context;

注意事項

  • QWGLContext::nativeContext()関数は、OpenGLコンテキストが現在有効である場合にのみ呼び出すことができます。
  • ネイティブコンテキストハンドルは、OpenGLコンテキストオブジェクトと共に管理する必要があります。OpenGLコンテキストが破棄されると、ネイティブコンテキストハンドルも無効になります。
  • ネイティブコンテキストハンドルを使用してOpenGLコンテキストを操作する場合は、WGL APIの使用方法に関する知識が必要です。

    補足

    QWGLContext::nativeContext()関数は、OpenGLコンテキストを低レベルで操作する必要がある場合にのみ使用してください。ほとんどの場合、Qt GUIのOpenGL機能を使用する場合は、この関数を呼び出す必要はありません。



    QWGLContext::nativeContext() 関数を使用したサンプルコード

    #include <QApplication>
    #include <QGLWidget>
    
    class MyGLWidget : public QGLWidget
    {
    public:
        MyGLWidget(QWidget *parent = 0);
        ~MyGLWidget();
    
    protected:
        void initializeGL();
        void paintGL();
        void resizeGL(int w, int h);
    
    private:
        HGLRC nativeContext;
    };
    
    MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) : QGLWidget(parent)
    {
        setFormat(QGLFormat(QGLFormat::DoubleBuffer | QGLFormat::DepthBuffer));
    }
    
    MyGLWidget::~MyGLWidget()
    {
    }
    
    void MyGLWidget::initializeGL()
    {
        // ネイティブコンテキストハンドルを取得する
        nativeContext = context()->nativeContext();
    
        // OpenGL コンテキストを初期化する
        glShadeModel(GL_SMOOTH);
        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    }
    
    void MyGLWidget::paintGL()
    {
        // フレームバッファのサイズを取得する
        GLint width, height;
        wglGetCurrentContext();
        wglQueryWindowSize(nativeContext, &width, &height);
    
        // フレームバッファをクリアする
        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
        // 三角形を描画する
        glBegin(GL_TRIANGLES);
        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
        glVertex3f(0.0f, 0.5f, 0.0f);
        glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
        glVertex3f(-0.5f, -0.5f, 0.0f);
        glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
        glVertex3f(0.5f, -0.5f, 0.0f);
        glEnd();
    }
    
    void MyGLWidget::resizeGL(int w, int h)
    {
        // ビューポートを設定する
        glViewport(0, 0, w, h);
    
        // 投影行列を設定する
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        glFrustum(-1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);
    
        // モデルビュー行列を設定する
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
    }
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication app(argc, argv);
    
        MyGLWidget widget;
        widget.show();
    
        return app.exec();
    }
    

    このコードでは、MyGLWidget クラスが作成されています。このクラスは QGLWidget を継承しており、OpenGL コンテキストを管理するための機能を提供します。

    initializeGL() メソッドは、OpenGL コンテキストを初期化するために呼び出されます。このメソッドでは、nativeContext 変数に現在の OpenGL コンテキストのネイティブコンテキストハンドルが格納されます。

    paintGL() メソッドは、OpenGL シーンを描画するために呼び出されます。このメソッドでは、wglGetCurrentContext() 関数を使用して現在の OpenGL コンテキストを設定し、wglQueryWindowSize() 関数を使用してフレームバッファのサイズを取得します。フレームバッファのサイズは、ビューポートと投影行列の設定に使用されます。

    resizeGL() メソッドは、ウィンドウのサイズが変更されたときに呼び出されます。このメソッドでは、ビューポートと投影行列を設定するために、フレームバッファのサイズとアスペクト比が使用されます。

    メイン関数では、MyGLWidget オブジェクトが作成され、表示されます。

    このサンプルコードは、QWGLContext::nativeContext() 関数と WGL 関数を組み合わせる方法を示す基本的な例です。実際のアプリケーションでは、より複雑な OpenGL シーンを描画したり、ユーザー入力に対応したりする必要があります。



    Qt GUIにおけるOpenGLコンテキスト取得の代替方法

    QOpenGLContext::makeCurrent() 関数は、現在のスレッドで指定された OpenGL コンテキストをアクティブにします。この関数は、OpenGL コンテキストと関連付けられているネイティブコンテキストハンドルを取得するために使用できます。

    QOpenGLContext *context = new QOpenGLContext();
    context->create();
    
    context->makeCurrent();
    HGLRC nativeContext = wglGetCurrentContext();
    context->doneCurrent();
    
    context->destroy();
    delete context;
    

    QPlatformNativeInterface::nativeResourceForContext() 関数は、指定されたコンテキストに関連付けられているネイティブリソースを取得するために使用できます。この関数は、OpenGL コンテキストのネイティブコンテキストハンドルを取得するために使用できます。

    QOpenGLContext *context = new QOpenGLContext();
    context->create();
    
    QPlatformNativeInterface *iface = QGuiApplication::platformNativeInterface();
    HGLRC nativeContext = (HGLRC)iface->nativeResourceForContext("renderingContext", context);
    
    context->destroy();
    delete context;
    

    std::shared_ptr<QOpenGLContext> 型を使用する

    Qt 5.11 以降、std::shared_ptr<QOpenGLContext> 型を使用して OpenGL コンテキストを管理することができます。この型は、ネイティブコンテキストハンドルへのアクセスを提供する nativeHandle() メンバー関数を備えています。

    std::shared_ptr<QOpenGLContext> context = std::make_shared<QOpenGLContext>();
    context->create();
    
    HGLRC nativeContext = context->nativeHandle();
    
    context->destroy();
    

    注意事項

    上記で紹介した方法は、いずれも QWGLContext::nativeContext() 関数と同様に、OpenGL コンテキストが現在有効である場合にのみ使用できます。また、ネイティブコンテキストハンドルは、OpenGL コンテキストオブジェクトと共に管理する必要があります。

    QWGLContext::nativeContext() 関数は、Qt GUIでOpenGLコンテキストを取得する最も一般的な方法ですが、上記で紹介した代替方法も検討することができます。どの方法を選択するかは、開発者の好みや要件によって異なります。




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