Qt GUIでOpenGLパフォーマンスを向上させる：QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()徹底解説

Qt GUIにおけるQOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()の詳細解説

QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()は、OpenGLフレームバッファの一部を無効化するための関数です。Qt GUIアプリケーションでOpenGLを使用する場合、この関数は特定の状況でパフォーマンスを向上させるために役立ちます。

この関数の必要性:

通常、Qt GUIアプリケーションはフレームバッファ全体を頻繁に更新します。しかし、一部の状況では、フレームバッファの一部のみを更新する方が効率的な場合があります。例えば、ウィンドウの一部のみが更新された場合、フレームバッファ全体を更新する必要はありません。

QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()の利点:

• 特定の状況でパフォーマンスを向上させることができます。
• フレームバッファ全体を更新する必要性を減らすことで、GPUの負荷を軽減できます。
• ちらつきを減らす効果があります。

この関数の使い方:

QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()は以下の引数を受け取ります。

• target: 無効化するフレームバッファのターゲットです。通常、GL_FRAMEBUFFER_EXTを使用します。
• attachment: 無効化するフレームバッファの添付ポイントです。通常、GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXTを使用します。
• x0: 無効化する矩形の左上のx座標です。
• width: 無効化する矩形の幅です。
• height: 無効化する矩形の高さです。

例:

QOpenGLExtraFunctions *functions = QOpenGLContext::currentContext()->functions();
functions->glInvalidateSubFramebuffer(
    GL_FRAMEBUFFER_EXT,
    GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT,
    x0,
    y0,
    width,
    height);

注意事項:

• この関数はOpenGL 4.3以降でのみ使用できます。
• Qt 5.15以降を使用する必要があります。
• フレームバッファの一部を無効化すると、その部分の内容が失われます。

QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()のサンプルコード

void MyWidget::paintGL()
{
    // ...

    // ウィンドウの一部のみを更新
    QRect rect = ...; // 更新したい矩形を取得

    QOpenGLExtraFunctions *functions = QOpenGLContext::currentContext()->functions();
    functions->glInvalidateSubFramebuffer(
        GL_FRAMEBUFFER_EXT,
        GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT,
        rect.x(),
        rect.y(),
        rect.width(),
        rect.height());

    // 更新したい部分を描画
    // ...

    // フレームバッファ全体を更新
    glDrawBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT);
    glBlitFramebuffer(
        0, 0, width(), height(),
        0, 0, width(), height(),
        GL_COLOR_BUFFER_BIT, GL_NEAREST);
}

サンプル2：ちらつきを減らす

void MyWidget::paintGL()
{
    // ...

    // フレームバッファの一部を無効化
    QOpenGLExtraFunctions *functions = QOpenGLContext::currentContext()->functions();
    functions->glInvalidateSubFramebuffer(
        GL_FRAMEBUFFER_EXT,
        GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT,
        0, 0, width(), height());

    // オブジェクトを描画
    // ...

    // フレームバッファ全体を更新
    glDrawBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT);
    glBlitFramebuffer(
        0, 0, width(), height(),
        0, 0, width(), height(),
        GL_COLOR_BUFFER_BIT, GL_NEAREST);
}

• 上記のサンプルコードは基本的な使い方を示しています。実際のコードは、アプリケーションの要件に合わせて変更する必要があります。
• QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer()以外にも、パフォーマンスを向上させるための方法はいくつかあります。詳細は、QtドキュメントやOpenGLドキュメントを参照してください。

QOpenGLExtraFunctions::glInvalidateSubFramebuffer() 以外の方法

glScissor()は、描画されるピクセルの矩形を制限する関数です。この関数を使うことで、フレームバッファの一部のみを更新することができます。

glStencilMask()は、ステンシルバッファへの書き込みをマスクする関数です。この関数を使うことで、特定の部分のみを更新することができます。

glDepthMask()は、深度バッファへの書き込みをマスクする関数です。この関数を使うことで、特定の部分のみを更新することができます。

マルチバッファリングは、複数のフレームバッファを交互に使用するテクニックです。このテクニックを使うことで、フレームバッファ全体を更新する必要性を減らすことができます。

フレームバッファオブジェクト (FBO)を使う

FBOは、フレームバッファをテクスチャとして扱うことができる拡張機能です。この拡張機能を使うことで、フレームバッファの一部のみを更新することができます。

最適な方法を選択

最適な方法は、アプリケーションの要件によって異なります。パフォーマンスを向上させるためには、さまざまな方法を試して、最適な方法を見つけることが重要です。