Qt 是目前最先進、最完整的跨平臺C++開發工具。它不僅完全實現了一次編寫，所有平臺無差別運行，更提供了幾乎所有開發過程中需要用到的工具。如今，Qt已被運用于超過70個行業、數千家企業，支持數百萬設備及應用。

本文將為大家演示如何使用QRhi、Qt的3D API和著色語言抽象層渲染三角形。

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在很多方面，這個示例都是世界中的RHI窗口示例的對應。這個應用程序中的子類使用帶有基本頂點和片段著色器的簡單圖形管道渲染單個三角形。與普通的基于的應用程序不同，本示例不需要擔心較低級別的細節，比如設置窗口和QRhi，或者處理交換鏈和窗口事件，因為這些都由這里的QWidget框架負責。QRhiWidget子類的實例被添加到中，為了使示例保持最小和緊湊，沒有引入更多的小部件或3D內容。

在上文中（點擊這里回顧>>），我們為大家介紹了結構和main()，本文將繼續介紹如何完成渲染！

渲染設置

在examplewidget.cpp中，小部件實現使用一個輔助函數從.qsb文件加載一個對象，這個應用程序通過Qt資源系統將預置的.qsb文件嵌入到可執行文件中。由于模塊依賴(并且由于仍然支持qmake)，本例不使用方便的CMake函數qt_add_shaders()，而是隨.qsb文件一起作為源代碼樹的一部分。我們鼓勵現實世界的應用程序避免這種情況，而是使用Qt Shader Tools模塊的CMake集成功能(qt_add_shaders)。不管采用哪種方法，在c++代碼中，綁定/生成的.qsb文件的加載是相同的。

static QShader getShader(const QString &name)
{
QFile f(name);
return f.open(QIODevice::ReadOnly) ? QShader::fromSerialized(f.readAll()) : QShader();
}

讓我們看一下initialize()的實現，首先查詢和存儲QRhi對象以供以后使用，并允許在以后調用該函數時進行比較。當存在不匹配時(例如，當小部件在窗口之間移動時)，需要重新創建圖形資源的重建，是通過銷毀和清空一個合適的對象來觸發的。在這種情況下是m_pipeline。該示例沒有主動演示窗口之間的修復，它還準備好處理在調整窗口大小時可能發生的小部件大小變化。這不需要特殊的處理，因為initialize()每次發生時都被調用，因此查詢renderTarget()->pixelSize()或colorTexture()->pixelSize()總是給出最新的、最新的像素大小。這個例子沒有準備好改變紋理格式和多樣本設置，因為它只使用默認值(RGBA8和沒有多樣本抗鋸齒)。

void ExampleRhiWidget::initialize(QRhiCommandBuffer *cb)
{
if (m_rhi != rhi()) {
m_pipeline.reset();
m_rhi = rhi();
}

當需要(重新)創建圖形資源時，initialize()使用非常典型的基于qrhi的代碼來完成此工作。具有交錯位置顏色頂點數據的單個頂點緩沖區就足夠了，而模型視圖投影矩陣則通過64字節(16個浮點數)的統一緩沖區公開。統一緩沖區是唯一的著色器可見資源，它只在頂點著色器中使用。圖形管道依賴于很多默認值(例如，關閉深度測試、禁用混合、啟用顏色寫入、禁用面部剔除、三角形的默認拓撲等)頂點數據布局是x, y, r, g, b，因此步幅是5個浮點數，而第二個頂點輸入屬性(顏色)有2個浮點數的偏移量(跳過x和y)。每個圖形管道必須與一個QRhiRenderPassDescriptor相關聯，這可以從基類管理的QRhiRenderTarget中檢索。

注意：這個例子依賴于QRhiWidget的默認autoRenderTarget設置為true，這就是為什么它不需要管理渲染目標，而可以通過調用renderTarget()來查詢現有的渲染目標。

if (!m_pipeline) {
m_vbuf.reset(m_rhi->newBuffer(QRhiBuffer::Immutable, QRhiBuffer::VertexBuffer, sizeof(vertexData)));
m_vbuf->create();

m_ubuf.reset(m_rhi->newBuffer(QRhiBuffer::Dynamic, QRhiBuffer::UniformBuffer, 64));
m_ubuf->create();

m_srb.reset(m_rhi->newShaderResourceBindings());
m_srb->setBindings({
QRhiShaderResourceBinding::uniformBuffer(0, QRhiShaderResourceBinding::VertexStage, m_ubuf.get()),
});
m_srb->create();

m_pipeline.reset(m_rhi->newGraphicsPipeline());
m_pipeline->setShaderStages({
{ QRhiShaderStage::Vertex, getShader(QLatin1String(":/shader_assets/color.vert.qsb")) },
{ QRhiShaderStage::Fragment, getShader(QLatin1String(":/shader_assets/color.frag.qsb")) }
});
QRhiVertexInputLayout inputLayout;
inputLayout.setBindings({
{ 5 * sizeof(float) }
});
inputLayout.setAttributes({
{ 0, 0, QRhiVertexInputAttribute::Float2, 0 },
{ 0, 1, QRhiVertexInputAttribute::Float3, 2 * sizeof(float) }
});
m_pipeline->setVertexInputLayout(inputLayout);
m_pipeline->setShaderResourceBindings(m_srb.get());
m_pipeline->setRenderPassDescriptor(renderTarget()->renderPassDescriptor());
m_pipeline->create();

QRhiResourceUpdateBatch *resourceUpdates = m_rhi->nextResourceUpdateBatch();
resourceUpdates->uploadStaticBuffer(m_vbuf.get(), vertexData);
cb->resourceUpdate(resourceUpdates);
}

最后，計算投影矩陣。這取決于小部件的大小，因此在每次函數調用中都無條件地完成。

注意：投影矩陣包括來自QRhi的校正矩陣，以適應歸一化設備坐標的3D API差異。(例如，Y向下 vs. Y向上)

應用-4的平移只是為了確保z值為0的三角形是可見的。

const QSize outputSize = renderTarget()->pixelSize();
m_viewProjection = m_rhi->clipSpaceCorrMatrix();
m_viewProjection.perspective(45.0f, outputSize.width() / (float) outputSize.height(), 0.01f, 1000.0f);
m_viewProjection.translate(0, 0, -4);
}

渲染

小部件記錄單個呈現傳遞，其中包含單個繪制調用。

在初始化步驟中計算的視圖投影矩陣與模型矩陣相結合，在這種情況下，模型矩陣恰好是一個簡單的旋轉，然后將得到的矩陣寫入統一緩沖區。注意resourceUpdates是如何傳遞給beginPass()的，這是一個不必手動調用resourceUpdate()的快捷方式。

void ExampleRhiWidget::render(QRhiCommandBuffer *cb)
{
QRhiResourceUpdateBatch *resourceUpdates = m_rhi->nextResourceUpdateBatch();
m_rotation += 1.0f;
QMatrix4x4 modelViewProjection = m_viewProjection;
modelViewProjection.rotate(m_rotation, 0, 1, 0);
resourceUpdates->updateDynamicBuffer(m_ubuf.get(), 0, 64, modelViewProjection.constData());

在渲染通道中，記錄一個帶有3個頂點的繪制調用。在初始化步驟中創建的圖形管道綁定在命令緩沖區上，并且將視口設置為覆蓋整個小部件。為了使統一緩沖區對(頂點)著色器可見，setShaderResources()調用時不帶參數，這意味著使用m_srb，因為它在管道創建時與管道相關聯。在更復雜的渲染器中，傳入不同的QRhiShaderResourceBindings對象并不罕見，只要該對象與管道創建時給出的布局兼容即可。沒有索引緩沖區，只有一個頂點緩沖區綁定(vbufBinding中的單個元素引用創建管道時指定的QRhiVertexInputLayout的綁定列表中的單個條目)。

const QColor clearColor = QColor::fromRgbF(0.4f, 0.7f, 0.0f, 1.0f);
cb->beginPass(renderTarget(), clearColor, { 1.0f, 0 }, resourceUpdates);

cb->setGraphicsPipeline(m_pipeline.get());
const QSize outputSize = renderTarget()->pixelSize();
cb->setViewport(QRhiViewport(0, 0, outputSize.width(), outputSize.height()));
cb->setShaderResources();
const QRhiCommandBuffer::VertexInput vbufBinding(m_vbuf.get(), 0);
cb->setVertexInput(0, 1, &vbufBinding);
cb->draw(3);

cb->endPass();

一旦記錄了渲染通道，就會調用update()。這將請求一個新的框架，并用于確保小部件不斷更新，并且三角形看起來是旋轉的。默認情況下，呈現線程(在本例中為主線程)由呈現速率限制。在這個例子中沒有適當的動畫系統，所以旋轉將在每一幀中增加，這意味著三角形將以不同的刷新率以不同的速度旋轉。

update();
}

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