QtによるOpenGLプログラミング: コンテキスト共有のベストプラクティス

Qt GUIにおけるQOpenGLContext::shareContext()の解説

QOpenGLContext::shareContext()は、Qt GUIフレームワークにおけるOpenGLコンテキスト共有機能を提供する関数です。複数のコンテキスト間でテクスチャやレンダリングバッファなどのOpenGLリソースを共有することで、メモリ使用量を削減し、パフォーマンスを向上させることができます。

仕組み

QOpenGLContext::shareContext()は、2つのコンテキスト間で共有関係を構築します。共有関係にあるコンテキストは、以下のリソースを共有することができます。

• テクスチャ
• レンダーバッファ
• シェーダープログラム
• 頂点バッファオブジェクト
• フレームバッファオブジェクト

共有関係にあるコンテキストは、異なるスレッドで実行する必要があります。同じスレッドで実行する場合は、別の共有メカニズムを使用する必要があります。

コード例

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するコンテキストの作成
QOpenGLContext *context1 = new QOpenGLContext();
context1->setShareContext(sharedContext);
context1->create();

// 共有コンテext2の作成
QOpenGLContext *context2 = new QOpenGLContext();
context2->setShareContext(sharedContext);
context2->create();

// 共有されたテクスチャの使用
QOpenGLTexture *texture = new QOpenGLTexture(QImage("image.png"));
texture->bind();

// context1でテクスチャを描画
context1->makeCurrent();
// ...

// context2でテクスチャを描画
context2->makeCurrent();
// ...

注意事項

• 共有関係にあるコンテキストは、同じOpenGLバージョンとプロファイルを使用する必要があります。
• 共有関係にあるコンテキストは、異なるスレッドで実行する必要があります。
• 共有関係にあるコンテキストの1つが破棄されると、共有されているリソースもすべて破棄されます。

QOpenGLContext::shareContext()は、Qt GUIにおけるOpenGLコンテキスト共有機能を提供する関数です。複数のコンテキスト間でテクスチャやレンダリングバッファなどのOpenGLリソースを共有することで、メモリ使用量を削減し、パフォーマンスを向上させることができます。

QOpenGLContext::shareContext() のサンプルコード

シンプルな共有

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するコンテキストの作成
QOpenGLContext *context1 = new QOpenGLContext();
context1->setShareContext(sharedContext);
context1->create();

// 共有コンテext2の作成
QOpenGLContext *context2 = new QOpenGLContext();
context2->setShareContext(sharedContext);
context2->create();

// 共有されたテクスチャの使用
QOpenGLTexture *texture = new QOpenGLTexture(QImage("image.png"));
texture->bind();

// context1でテクスチャを描画
context1->makeCurrent();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

// context2でテクスチャを描画
context2->makeCurrent();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

深度バッファの共有

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するコンテキストの作成
QOpenGLContext *context1 = new QOpenGLContext();
context1->setShareContext(sharedContext);
context1->create();

// 共有コンテext2の作成
QOpenGLContext *context2 = new QOpenGLContext();
context2->setShareContext(sharedContext);
context2->create();

// 共有された深度バッファの作成
QOpenGLFramebufferObject *fbo = new QOpenGLFramebufferObject();
fbo->create();
fbo->attachTexture(QOpenGLFramebufferObject::Depth, texture);

// context1で深度バッファを使用して描画
context1->makeCurrent();
fbo->bind();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

// context2で深度バッファを使用して描画
context2->makeCurrent();
fbo->bind();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

フレームバッファオブジェクトの共有

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するコンテキストの作成
QOpenGLContext *context1 = new QOpenGLContext();
context1->setShareContext(sharedContext);
context1->create();

// 共有コンテext2の作成
QOpenGLContext *context2 = new QOpenGLContext();
context2->setShareContext(sharedContext);
context2->create();

// 共有されたフレームバッファオブジェクトの作成
QOpenGLFramebufferObject *fbo = new QOpenGLFramebufferObject();
fbo->create();
fbo->attachTexture(QOpenGLFramebufferObject::ColorAttachment0, texture);

// context1でフレームバッファオブジェクトを使用して描画
context1->makeCurrent();
fbo->bind();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

// context2でフレームバッファオブジェクトを使用して描画
context2->makeCurrent();
fbo->bind();
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

異なるスレッドでの使用

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するコンテキストの作成
QOpenGLContext *context1 = new QOpenGLContext();
context1->setShareContext(sharedContext);
context1->create();

// 共有コンテext2の作成
QOpenGLContext *context2 = new QOpenGLContext();
context2->setShareContext(sharedContext);
context2->create();

// 別のスレッドで context2 を実行
std::thread t([context2]() {
  context2->makeCurrent();
  // ...
});

// context1で描画
context1->makeCurrent();
// ...

// スレッドtを待機
t.join();

QOpenGLContext::shareContext() のその他の使用方法

複数のウィンドウで同じシーンを描画

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するウィンドウの作成
QMainWindow *window1 = new QMainWindow();
QOpenGLWidget *widget1 = new QOpenGLWidget(window1);
widget1->setShareContext(sharedContext);
widget1->create();
window1->show();

// 共有コンテキストを使用するウィンドウの作成
QMainWindow *window2 = new QMainWindow();
QOpenGLWidget *widget2 = new QOpenGLWidget(window2);
widget2->setShareContext(sharedContext);
widget2->create();
window2->show();

// 共有されたテクスチャの使用
QOpenGLTexture *texture = new QOpenGLTexture(QImage("image.png"));
texture->bind();

// widget1でテクスチャを描画
widget1->makeCurrent();
// ...

// widget2でテクスチャを描画
widget2->makeCurrent();
// ...

オフスクリーンレンダリング

// 共有するコンテキストの作成
QOpenGLContext *sharedContext = new QOpenGLContext();
sharedContext->create();

// 共有コンテキストを使用するオフスクリーンレンダリングターゲットの作成
QOffscreenSurface *surface = new QOffscreenSurface();
surface->setFormat(sharedContext->format());
surface->create();

// 共有コンテキストを使用するレンダリングコンテキストの作成
QOpenGLContext *context = new QOpenGLContext();
context->setShareContext(sharedContext);
context->create();

// オフスクリーンレンダリングターゲットを現在のコンテキストに設定
context->makeCurrent(surface);

// オフスクリーンレンダリング
// ...

// 結果を画面に表示
QImage image = surface->toImage();
// ...

複数