如何在 MacOS 上使用 QGLFormat 更改 OpenGL 版本？

Posted 2023-03-29

【中文标题】如何在 MacOS 上使用 QGLFormat 更改 OpenGL 版本？

【英文标题】：How to change OpenGL Version using QGLFormat on MacOS?

【发布时间】：2017-10-19 16:43:28

【问题描述】：

我在 Mac 上使用 PyOpenGL。默认情况下，使用 OpenGL 2.1。但是，根据我的研究和 OpenGL Extension Viewer，我应该能够使用 OpenGL 4.1。 我正在尝试将 QGLFormat 传递给我的 QGLWidget，正如我在这里的许多线程上看到的那样，但是上下文版本没有改变。如果我尝试强制它，它会告诉我上下文无效。 我一直在做很多实验——这里有一个非常简单的例子来说明我的问题：

from PyQt4 import QtGui, QtCore, QtOpenGL
import sys

if __name__ == '__main__':

    app = QtGui.QApplication(sys.argv)

    glFormat = QtOpenGL.QGLFormat()
    glFormat.setVersion(4,1)
    glFormat.setProfile(QtOpenGL.QGLFormat.CoreProfile)
    glFormat.setSampleBuffers(True)
    glFormat.setDefaultFormat(glFormat)
    print("Format version: " + str(glFormat.majorVersion()))
    myW = QtOpenGL.QGLWidget(glFormat)
    print ("Widget context valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Widget format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    print ("Widget context format version: " + str(myW.context().format().majorVersion()))
    myW.context().setFormat(glFormat)
    print ("Forced format valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Forced format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    myW.show()
    sys.exit(app.exec_())

这是输出：

Format version: 4
Widget context valid: True
Widget format version: 1
Widget context format version: 1
Forced format valid: False
Forced format version: 4

知道我的问题出在哪里吗？难道我做错了什么？ 我使用的是 macOS Sierra 版本 10.12.6。 我使用 Qt 版本 4.8.7、sip 版本 4.19.3 和 pyqt 版本 4.12，以防万一。 这里是what OpenGL Extension Viewer tells me。

任何帮助将不胜感激！

编辑：

我在这里发现了与 C++ 类似的问题。我不确定如何将解决方案翻译成 PyQt，但我会研究一下： Changing the OpenGL Context Version for QGLWidgets in Qt 4.8.6 on OS X.

编辑 3：

在尝试@ekhumoro 提供的补丁（第二版）时，我得到以下输出：

patching file qpy/QtOpenGL/core_profile_attributes.mm
patching file qpy/QtOpenGL/qpyopengl.pro
patching file sip/QtOpenGL/qgl.sip
patch unexpectedly ends in middle of line
Hunk #3 FAILED at 493.
1 out of 3 hunks FAILED -- saving rejects to file sip/QtOpenGL/qgl.sip.rej

qpyopengl.pro 现在已正确修补，但 qgl.sip 仍然失败。

更新：

这是 qgl.sip 的拒绝文件的内容：

***************
*** 478,481 ****

  %ModuleHeaderCode
  #include <qpyopengl_api.h>

--- 493,498 ----

  %ModuleHeaderCode
  #include <qpyopengl_api.h>
+ typedef struct GDevice** GDHandle;
+ void* select_3_2_mac_visual();

出于好奇，我运行了 configure-ng.py 并尝试编译。我收到以下错误：

[...]/PyQt4_gpl_mac-4.12.1/sip/QtOpenGL/qgl.sip:269:5: error: 'virtual' can only appear on non-static member functions
    virtual void* chooseMacVisual(GDHandle handle)
    ^
[...]/PyQt4_gpl_mac-4.12.1/sip/QtOpenGL/qgl.sip:271:16: error: use of undeclared identifier 'select_3_2_mac_visual'
        return select_3_2_mac_visual();
               ^
[...]/PyQt4_gpl_mac-4.12.1/sip/QtOpenGL/qgl.sip:269:44: warning: unused parameter 'handle' [-Wunused-parameter]
    virtual void* chooseMacVisual(GDHandle handle)

【问题讨论】：

您需要在 OSX 上创建 forward-compatible 上下文。

@derhass：你能说得更具体点吗？

【参考方案1】：

无论如何，在我的 Windows 10 笔记本电脑上运行您的代码会产生以下输出：

Format version: 4
Widget context valid: True
Widget format version: 4
Widget context format version: 4
Forced format valid: False
Forced format version: 4

因此，我怀疑您的问题实际上可能不是特定于平台的问题，而是与您的 myW.context().setFormat(glFormat) 通话有关。有趣的是，我查看了PyQt documentation for QGLWidget，它似乎缺少 setFormat()，这非常无用！

查看相应的C++ 文档，看起来setFormat() 实际上可以从QGLWidget itself 或其子QGLContext 对象中调用。由于您是从QGLContext 调用它，因此上下文是reset，使其无效。解决方法是在设置格式后调用myW.context().create()，从而创建一个带有新参数的有效格式对象！该修改如下所示：

from PyQt4 import QtGui, QtCore, QtOpenGL
import sys

if __name__ == '__main__':

    app = QtGui.QApplication(sys.argv)

    glFormat = QtOpenGL.QGLFormat()
    glFormat.setVersion(4,1)
    glFormat.setProfile(QtOpenGL.QGLFormat.CoreProfile)
    glFormat.setSampleBuffers(True)
    glFormat.setDefaultFormat(glFormat)
    print("Format version: " + str(glFormat.majorVersion()))
    myW = QtOpenGL.QGLWidget(glFormat)
    print ("Widget context valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Widget format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    print ("Widget context format version: " + str(myW.context().format().majorVersion()))
    myW.context().setFormat(glFormat)
    myW.context().create()
    print ("Forced format valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Forced format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    myW.show()
    sys.exit(app.exec_())

另一种选择是在QGLWidget 级别调用setFormat()，这会自动创建一个新上下文，结果如下：

from PyQt4 import QtGui, QtCore, QtOpenGL
import sys

if __name__ == '__main__':

    app = QtGui.QApplication(sys.argv)

    glFormat = QtOpenGL.QGLFormat()
    glFormat.setVersion(4,1)
    glFormat.setProfile(QtOpenGL.QGLFormat.CoreProfile)
    glFormat.setSampleBuffers(True)
    glFormat.setDefaultFormat(glFormat)
    print("Format version: " + str(glFormat.majorVersion()))
    myW = QtOpenGL.QGLWidget(glFormat)
    print ("Widget context valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Widget format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    print ("Widget context format version: " + str(myW.context().format().majorVersion()))
    myW.setFormat(glFormat)
    print ("Forced format valid: " + str(myW.context().isValid()))
    print ("Forced format version: " + str(myW.format().majorVersion()))
    myW.show()
    sys.exit(app.exec_())

话虽如此，所有这些都是猜测，因为我没有可以在其上测试此代码的 Mac。 如果这能解决您的问题，请告诉我，希望对您有所帮助！

【讨论】：

谢谢！至少，我知道为什么上下文变得无效，多亏了你。实际上，我已经尝试在小部件级别调用 setFormat()，但它没有改变任何内容：即上下文有效，但版本保持 1。这就是我直接在上下文上尝试的原因。 :( 我也尝试了你的第一个建议，但我得到了相同的结果：我最终得到了一个有效的上下文，但仍然是错误的 OpenGL 版本。

@Elensil 查看了您在问题编辑中添加的链接。如果升级到 PyQt5 不是一个选项（这可能会解决您的问题），那么您似乎需要以某种方式翻译该 C++ 选项。有很多选项（ctypes、cython 或 C 扩展），但最简单的可能是首先让它与 ctypes 一起工作。希望增加赏金会引起对这个问题的关注，因为如果没有 Mac，我无法真正测试任何东西，哈哈……

我试过 PyQt5，它解决了这个问题。这是一个备份解决方案，但是将我的应用程序升级到 PyQt5 需要大量的工作。主要是因为混合了一些遗留的 OpenGL，当我切换到 PyQt5 时，它不再起作用了。我不是最初的开发者，我对 OpenGL 及其不同版本的了解有限。另一方面，我想为我的用户安装一些易于安装的东西。下载和运行补丁可能会阻止很多人。 :(

@Elensil 定义遗留代码的含义。是否有固定功能的东西，如glBegin(GL_TRIANGLES)、显示列表或像glTranslate 这样的调用转换堆栈？您使用的是什么版本的着色器（例如#version120）？如果您的目标是 OpenGL 中已弃用的功能，您可能根本不需要现代的 opengl 上下文。另外，如果你走 Qt5 路线，请记住 QGLWidget 实际上是 not recommended in new code。

是的，我已经用QOpenGLWidget 替换了我所有的QGLWidget 等等。看来我让那部分工作了。确实有一些固定功能的东西，比如glBegin。对于我的着色器，我不确定我使用的是什么版本。我没有指定版本，但我使用了像varying/uniform/attribute 这样的限定符。使用 PyQt5，它强制我指定版本。不支持版本 120，所以我通过更改限定符尝试使用 330，但我仍然有一个 undeclared identifier 'gl_Vertex'。我试图弄清楚如何使用顶点缓冲区。我最终会到达那里。

【参考方案2】：

回答有关将 Mac 特定解决方案翻译成 Python 的具体问题：这是不可能的直接，因为 PyQt 绑定不包装虚拟方法 chooseMacVisual。没有这个，就没有办法重新实现它，因为 Qt 无法看到 PyQt 没有预定义为虚拟的任何 Python 方法。

所以让它工作的唯一方法是修补 PyQt4 并重新编译它。幸运的是，有人已经这样做了，并在此处提供了代码：

https://github.com/prideout/coregl-python

但是，构建说明并不完全清楚，并且针对的是 PyQt-4.9.4。所以我准备了一个应该更容易使用的差异。我没有尝试编译它，因为我无法访问 Mac 系统。

要应用补丁，解压latest PyQt4 OSX sources，然后 cd 进入目录。然后复制下面的差异并保存为macgl.diff，然后运行这个命令：

patch -Np1 -i macgl.diff

然后，您可以使用此处显示的说明编译已修补的 PyQt4：

Installing PyQt4

更新：

我以前认为针对 PyQt-4.9.4 的差异将完全适用于所有较新的 PyQt4 版本，但我错了。我试图用下面的修改后的 diff 来解决这个问题，它已经适应了 PyQt-4.12.1 mac source code。

这里是差异：

diff -Naur c/qpy/QtOpenGL/core_profile_attributes.mm d/qpy/QtOpenGL/core_profile_attributes.mm
--- c/qpy/QtOpenGL/core_profile_attributes.mm   1970-01-01 01:00:00.000000000 +0100
+++ d/qpy/QtOpenGL/core_profile_attributes.mm   2017-10-22 20:11:53.000000000 +0100
@@ -0,0 +1,22 @@
+#include <QGLContext>
+ 
+ 
+void* select_3_2_mac_visual()
+
+    static const int Max = 40;
+    NSOpenGLPixelFormatAttribute attribs[Max];
+    int cnt = 0;
+   
+    attribs[cnt++] = NSOpenGLPFAOpenGLProfile;
+    attribs[cnt++] = NSOpenGLProfileVersion3_2Core;
+   
+    attribs[cnt++] = NSOpenGLPFADoubleBuffer;
+   
+    attribs[cnt++] = NSOpenGLPFADepthSize;
+    attribs[cnt++] = (NSOpenGLPixelFormatAttribute)16;
+   
+    attribs[cnt] = 0;
+    Q_ASSERT(cnt < Max);
+   
+    return [[NSOpenGLPixelFormat alloc] initWithAttributes:attribs];
+
diff -Naur c/qpy/QtOpenGL/qpyopengl.pro d/qpy/QtOpenGL/qpyopengl.pro
--- c/qpy/QtOpenGL/qpyopengl.pro    2017-06-30 09:47:26.000000000 +0100
+++ d/qpy/QtOpenGL/qpyopengl.pro    2017-10-31 17:07:37.694805459 +0000
@@ -24,6 +24,11 @@
 TARGET      = qpyopengl
 TEMPLATE    = lib

+mac 
+     OBJECTIVE_SOURCES  +=  core_profile_attributes.mm
+     LIBS += -framework Foundation -framework Cocoa
+ 
+
 SOURCES   = \
             qpyopengl_attribute_array.cpp \
             qpyopengl_uniform_value_array.cpp
diff -Naur c/sip/QtOpenGL/qgl.sip d/sip/QtOpenGL/qgl.sip
--- c/sip/QtOpenGL/qgl.sip  2017-06-30 09:47:26.000000000 +0100
+++ d/sip/QtOpenGL/qgl.sip  2017-10-31 17:30:26.025295693 +0000
@@ -20,6 +20,14 @@
 // WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.


+%ModuleCode
+#include <qgl.h>
+
+typedef struct GDevice** GDHandle;
+void* select_3_2_mac_visual();
+
+%End
+
 namespace QGL
 
 %TypeHeaderCode
@@ -257,6 +265,13 @@
 %End
 %End

+%TypeCode
+    virtual void* chooseMacVisual(GDHandle handle)
+    
+        return select_3_2_mac_visual();
+    
+%End
+
 public:
     void deleteTexture(GLuint tx_id);
     static void setTextureCacheLimit(int size);
@@ -478,4 +493,6 @@

 %ModuleHeaderCode
 #include <qpyopengl_api.h>
+typedef struct GDevice** GDHandle;
+void* select_3_2_mac_visual();
 %End

【讨论】：

这看起来很棒，感谢您的彻底回答！我也没有办法对此进行测试，所以希望 OP 可以回复并验证它是否适用于较新版本的 PyQt4。

@CodeSurgeon。看起来我们在这方面都一无所知，但希望补丁仍然有效......

@ekhumoro 感谢您的回答，这看起来很有希望！我已经离开一段时间了，刚刚回到这个问题上。为了清楚起见，您的补丁完全替换了您提供的 coregl-python 链接，对吗？我尝试了您的说明，但收到一条错误消息（请参阅问题中的第二次编辑）。知道是什么原因造成的吗？不幸的是，我只是在这里盲目地按照您的指示进行操作，并没有太多帮助。

@Elensil。是的，它完全取代了它。但是，似乎我没有针对 PyQt-4.12.1 正确测试补丁，因为我现在发现它只适用于 PyQt-4.9.4。我现在已经用 PyQt-4.12.1 的修订补丁更新了我的答案 - 但是，与第一个一样，我不知道它是否会真正正确编译，因为我无法访问 mac。

@ekhumoro。谢谢！我再次尝试了您的补丁，但仍然出现错误（有关详细信息，请参阅问题）。你认为你能解决它吗？