Qt Quick + OpenGL + Bullet初次測试

Posted 2020-10-02 jhcelue

Qt Quick + OpenGL + Bullet初次測试

         眼下Qt的Quick模块已经表现得很出色，并且可以预留接口来渲染OpenGL场景。一般来说，已经可以满足大部分编程须要了。这次呢。尝试使用结合一些技术，来做一些有趣儿的事情——将Bullet整合进来，并且进行測试。

蒋彩阳原创文章。首发地址：http://blog.csdn.net/gamesdev/article/details/44284317。欢迎同行前来探讨。

         有关Bullet的选择，事实上也是有一番讲究的。眼下Bullet的2.82版本号，临时没有更新了，而Bullet 3.x。则是还少有应用。假设我们去看Bullet的新的代码库——github。就会发现，在“Requirementsfor Bullet 2”，作者表示差点儿不论什么编译器都可以编译它的代码，而在“Requirements for Bullet 3”的介绍中，仅仅是说能在高端的显卡中执行，低端显卡或者是移动设备可能和Bullet 3无缘了。

所以在这样的情况下，我就选择Bullet 2.82来制作这个样例。

         为了完毕这个样例，我參考了前辈们的一些样例，比方说Qt在诺基亚时期，就写了一个非常棒的Bullet + Qt的样例。叫做BulletDice。

它的github地址在这里。这边儿比較简单，easy上手。再加上Bullet有一份Manual，两者结合起来看。方便了很多。

花了一周的时间。最终模仿而且制作出来了这种效果：

         一開始立方体在平面的上面位置，随后依据重力，呈自由落体速度，慢慢地往下落。

终于落在了地面上。下图表示落下来时候的样子：

         怎么样？非常easy吧。

这里也是我对Bullet的初步认识。在编写这个样例的过程中，遇到了非常多困难，也有非常多地方值得推敲。

所以我在这里先作一个笔记。给以后作參考。

         首先为了验证物理引擎可用，我在类中写了一个函数叫debugShow()。每次仿真採样的时候。输出立方体的位置。在验证这样是没有问题的基础上。開始研究如何让数据与渲染相结合。以下的代码片描写叙述了与Bullet相关的一些知识：

 

void DynamicsWorldPrivate::initializePhysics( void )
{
    // 初始化物理引擎
    m_broadPhase = new btDbvtBroadphase;
    m_conf = new btDefaultCollisionConfiguration;
    m_dispatcher = new btCollisionDispatcher( m_conf );
    m_solver = new btSequentialImpulseConstraintSolver;

    // 应用重力
    m_world = new btDiscreteDynamicsWorld( m_dispatcher,
                                           m_broadPhase,
                                           m_solver,
                                           m_conf );
    m_world->setGravity( btVector3( 0, -9.81, 0 ) );

    // 创建一个平面刚体
    createPlane( );

    // 创建一个立方体刚体
    createCube( );
}

void DynamicsWorldPrivate::releasePhysics( void )
{
    delete m_world; m_world = Q_NULLPTR;
    delete m_solver; m_solver = Q_NULLPTR;
    delete m_conf; m_conf = Q_NULLPTR;
    delete m_dispatcher; m_dispatcher = Q_NULLPTR;
    delete m_broadPhase; m_broadPhase = Q_NULLPTR;

    qDeleteAll( m_shapes );
    qDeleteAll( m_bodies );
    m_shapes.clear( );
    m_bodies.clear( );
}

void DynamicsWorldPrivate::createPlane( void )
{
    btStaticPlaneShape* planeShape = new btStaticPlaneShape(
                btVector3( 0, 1, 0 ),       // 平面法线
                0.0 );                      // 平面的相对原点的距离

    btTransform originTransform;
    originTransform.setFromOpenGLMatrix( m_planeModelMatrix->data( ) );
    btDefaultMotionState* motionState = new btDefaultMotionState(
                originTransform,                // 開始的变换
                btTransform::getIdentity( ) );  // 中心平移量

    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo planeInfo(
                0,                          // 质量
                motionState,                // 运动状态
                planeShape,                 // 碰撞的形状
                btVector3( 0, 0, 0 ) );     // 本地的惯性
    m_planeBody = new btRigidBody( planeInfo );
    m_world->addRigidBody( m_planeBody );
    m_shapes.append( planeShape );
    m_bodies.append( m_planeBody );
}

void DynamicsWorldPrivate::createCube( void )
{
    qreal semi = m_cubeLength / 2.0;
    btBoxShape* cubeShape = new btBoxShape(
                btVector3( semi, semi, semi ) );// 半个立方体的大小

    btTransform originTransform;
    originTransform.setFromOpenGLMatrix( m_cubeModelMatrix->data( ) );

    btDefaultMotionState* motionState = new btDefaultMotionState(
                originTransform,                // 開始的变换
                btTransform::getIdentity( ) );  // 中心平移量

    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo cubeInfo(
                0.8f,                       // 质量
                motionState,                // 运动状态
                cubeShape,                  // 碰撞的形状
                btVector3( 0, 0, 0 ) );     // 本地的惯性
    cubeInfo.m_friction = 0.3;              // 摩擦力
    cubeInfo.m_restitution = 0.1;           // 反弹力（恢复力）

    m_cubeBody = new btRigidBody( cubeInfo );
    m_world->addRigidBody( m_cubeBody );
    m_shapes.append( cubeShape );
    m_bodies.append( m_cubeBody );
}

void DynamicsWorldPrivate::simulate( void )
{
    QTime curTime = QTime::currentTime( );
    int stepTime = m_lastTime.msecsTo( curTime );
    m_lastTime = curTime;

    m_world->stepSimulation( btScalar( stepTime ) * 0.001 );
}

void DynamicsWorldPrivate::debugShow( void )
{
    btTransform worldTransform;
    m_cubeBody->getMotionState( )->getWorldTransform( worldTransform );
    btVector3 position = worldTransform * btVector3( 0, 0, 0 );
    qDebug( "position is: ( %.2f, %.2f, %.2f )",
            position.x( ), position.y( ), position.z( ) );
}

         随后，可能要考虑，在这个模型中，仅仅有一个施力物体。也就是“地球”，它对立方体施以重力。让立方体做自由落体运动，运动过程中採样的轨迹通过body中motionState中的worldTransform来表述。假设和渲染引擎相结合的话，我这边的做法是物理引擎终于仅仅改动物体的modelMatrix，模型自己的形态则控制着本原位置，摄像机的參数控制着viewMatrix和projectionMatrix。

仅仅有这样。一切看起来概念才清晰。

         这里可能有一个比較棘手的问题，有时候，须要对modelMatrix进行手动控制，来改变模型的变换信息。可是呢。modelMatrix又是受物理引擎控制的。所以对于modelMatrix受手动控制和物理引擎控制的切换，是比較难以处理的，下次我再看看随着学习的深入，能不能厘清他们之前的关系。

         最后。我也在我的android平板电脑上測试成功。

说明Bullet是全然能够做到结合Qt来跨平台的。