QOpenGLShader::setUniformValue()関数を使う

Qt GUIにおけるQOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()の詳細解説

Qt GUIは、Qtフレームワークを用いてグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を構築するための強力なツールキットです。OpenGLとの統合も可能です。QOpenGLExtraFunctionsクラスは、OpenGL APIの追加機能を提供し、Qt GUIアプリケーションで高度なグラフィックを実現するのに役立ちます。

QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()関数は、OpenGLシェーダープログラムで無符号整数の配列をユニフォーム変数に設定するために使用されます。この関数は、Qt GUIアプリケーションでOpenGLシェーダーを活用する際に非常に重要です。

関数詳細

• 役割: シェーダープログラムのユニフォーム変数に1つ以上の無符号整数を設定
• 引数:
  • programId: シェーダープログラムのID
  • location: ユニフォーム変数のロケーション
  • count: 設定する無符号整数の数
  • values: 無符号整数の配列へのポインター
• 戻り値: なし

コード例

// シェーダープログラムとユニフォーム変数の準備
QOpenGLShaderProgram program;
program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex, "shader.vert");
program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment, "shader.frag");
program.link();
program.bind();

GLint location = program.uniformLocation("myUniform");

// 無符号整数の配列
GLuint values[] = { 1, 2, 3, 4 };

// QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()を用いてユニフォーム変数に配列を設定
QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv(program.programId(), location, 4, values);

// ...

// シェーダープログラムの適用
program.release();

ポイント

• シェーダープログラムとユニフォーム変数は事前に準備しておく必要があります。
• values配列は、count個の要素を持つ必要があります。
• locationは、シェーダープログラム内でユニフォーム変数に割り当てられたIDです。
• QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()関数は、OpenGLコンテキスト上で呼び出す必要があります。

補足

• QOpenGLExtraFunctionsクラスには、他にも様々なOpenGL拡張機能へのアクセスを提供する関数があります。
• Qt GUIとOpenGLを組み合わせることで、高度なグラフィック表現やインタラクティブなアプリケーション開発が可能になります。

Qt GUIにおけるQOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()のサンプルコード

#include <QtOpenGL>

class MyWindow : public QOpenGLWindow
{
public:
    MyWindow()
    {
        // シェーダープログラムの初期化
        program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex, "shader.vert");
        program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment, "shader.frag");
        program.link();
        program.bind();

        // ユニフォーム変数の取得
        uniformColor = program.uniformLocation("color");

        // 四角形の頂点データ
        static const GLfloat vertices[] = {
            -1.0f, -1.0f,  0.0f,
             1.0f, -1.0f,  0.0f,
             1.0f,  1.0f,  0.0f,
            -1.0f,  1.0f,  0.0f
        };

        // 頂点バッファオブジェクトの作成
        vbo.create();
        vbo.bind();
        vbo.allocate(vertices, sizeof(vertices));

        // 頂点属性の設定
        glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
        glEnableVertexAttribArray(0);
    }

    void paintEvent(QPaintEvent *event)
    {
        // OpenGLコンテキストの取得
        QOpenGLContext *context = this->context();

        // 画面クリア
        context->makeCurrent(this);
        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // シェーダープログラムの設定
        program.bind();

        // ユニフォーム変数の設定
        QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv(program.programId(), uniformColor, 1, &color);

        // 四角形の描画
        glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, 4);

        context->swapBuffers(this);
    }

private:
    QOpenGLShaderProgram program;
    GLuint uniformColor;
    GLuint vbo;

    // 色の設定
    static const GLuint color = 0xFF0000FF; // 赤
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);

    MyWindow window;
    window.show();

    return app.exec();
}

テクスチャ付きの四角形を描画

#include <QtOpenGL>
#include <QImage>

class MyWindow : public QOpenGLWindow
{
public:
    MyWindow()
    {
        // シェーダープログラムの初期化
        program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex, "shader.vert");
        program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment, "shader.frag");
        program.link();
        program.bind();

        // ユニフォーム変数の取得
        uniformTexture = program.uniformLocation("texture");

        // テクスチャ画像の読み込み
        QImage image("image.png");
        image = image.scaledToWidth(256, Qt::SmoothTransformation);

        // テクスチャオブジェクトの作成
        texture.create();
        texture.bind();
        texture.setData(GL_TEXTURE_2D, GL_RGBA, image.format(), GL_UNSIGNED_BYTE, image.bits());

        // テクスチャの設定
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

        // 四角形の頂点データ
        static const GLfloat vertices[] = {
            -1.0f, -1.0f,  0.0f, 0.0f, 0.0f,
             1.0f, -1.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f,
             1.0f,  1.0f,  0.0f, 1.0f, 1.0f,
            -1.0f,  1.0f,  0.0f, 0.0f, 1.0f
        };

Qt GUIにおけるQOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()の代替方法

QOpenGLShader::setUniformValue()関数は、様々な型のデータをユニフォーム変数に設定することができます。無符号整数の配列を設定するには、QOpenGLShader::setUniformValueArray()関数を使用します。

// シェーダープログラムとユニフォーム変数の準備
QOpenGLShaderProgram program;
program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex, "shader.vert");
program.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment, "shader.frag");
program.link();
program.bind();

GLint location = program.uniformLocation("myUniform");

// 無符号整数の配列
GLuint values[] = { 1, 2, 3, 4 };

// QOpenGLShader::setUniformValueArray()を用いてユニフォーム変数に配列を設定
program.setUniformValueArray(location, values, 4);

// ...

// シェーダープログラムの適用
program.release();

自作の関数を使う

QOpenGLExtraFunctions::glUniform1uiv()関数は、OpenGL APIの glUniform1uiv()関数をラップしたものです。必要に応じて、自作の関数を作成して、同様の機能を実現することができます。

void setUniform1uiv(GLuint programId, GLint location, GLsizei count, const GLuint *values)
{
    glUseProgram(programId);
    glUniform1uiv(location, count, values);
}

// ...

// 自作の関数を使ってユニフォーム変数に配列を設定
setUniform1uiv(program.programId(), location, 4, values);

// ...

その他のライブラリを使う

Qt以外にも、OpenGLを扱うライブラリは多数存在します。これらのライブラリの中には、独自の API でユニフォーム変数に配列を設定できるものがあります。

どの方法を選択するかは、状況によって異なります。以下のような点を考慮する必要があります。

• コードの簡潔性
• 読みやすさ
• 性能
• 移植性

一般的には、QOpenGLShader::setUniformValue()関数を使うのが最も簡単で効率的な方法です。ただし、より高度な制御が必要な場合は、自作の関数や他のライブラリを使うことも検討できます。