QtでOpenGLを使うなら知っておきたい！macOS向けOpenGLグラフィックスコンテキスト管理

QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、macOS 上の Qt GUI アプリケーションにおいて、OpenGL グラフィックスコンテキストを管理するクラスである QCocoaGLContext のインスタンスから、その基盤となる NSOpenGLContext オブジェクトを取得するために使用されます。

機能

この関数は、QCocoaGLContext インスタンスに関連付けられている NSOpenGLContext オブジェクトへのポインタを返します。このポインタを使用して、OpenGL グラフィックスコンテキストを操作するネイティブな macOS API にアクセスできます。

用途

QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、以下の用途で使用できます。

OpenGL グラフィックスコンテキストの共有
OpenGL グラフィックスコンテキストの描画操作
OpenGL グラフィックスコンテキストの設定や構成

例

// QCocoaGLContext インスタンスを作成
QCocoaGLContext context;

// ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストを取得
NSOpenGLContext *nativeContext = context.nativeContext();

// ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストを使用して描画操作を実行
[nativeContext makeCurrent];
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
[nativeContext flushBuffer];

ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストへのアクセスは、OpenGL に関する高度な知識 を必要とします。
QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、QCocoaGLContext インスタンスが有効な状態である場合にのみ呼び出すことができます。

Qt GUI アプリケーションで OpenGL グラフィックスを使用する場合は、QOpenGLContext クラスを使用することもできます。
QCocoaGLContext クラスは、macOS 上でのみ使用できます。

OpenGL に関する詳細な情報は、OpenGL の公式ドキュメントを参照してください。
上記の情報に加えて、QCocoaGLContext クラスや QCocoaGLContext::nativeContext() 関数に関する詳細な情報は、Qt の公式ドキュメントを参照してください。

#include <QCoreApplication>
#include <QOpenGLContext>
#include <QCocoaGLContext>

int main(int argc, char *argv[])
{
    // QCoreApplication を初期化
    QCoreApplication app(argc, argv);

    // QCocoaGLContext インスタンスを作成
    QCocoaGLContext context;

    // ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストを取得
    NSOpenGLContext *nativeContext = context.nativeContext();

    // OpenGL グラフィックスコンテキストを設定
    [nativeContext makeCurrent];

    // 三角形の頂点データを定義
    GLfloat vertices[] = {
        0.0f, 0.5f, 0.0f,
        0.5f, -0.5f, 0.0f,
        -0.5f, -0.5f, 0.0f
    };

    // OpenGL バッファを作成
    GLuint vbo;
    glGenBuffers(1, &vbo);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

    // シェーダープログラムを作成
    GLuint program = glCreateProgram();

    // 頂点シェーダーの作成
    const char *vertexShaderSource =
        "#version 150\n"
        "in vec3 vertexPosition;\n"
        "void main() {\n"
        "   gl_Position = vec4(vertexPosition, 1.0);\n"
        "}\n";
    GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
    glCompileShader(vertexShader);

    // フラグメントシェーダーの作成
    const char *fragmentShaderSource =
        "#version 150\n"
        "out vec4 fragColor;\n"
        "void main() {\n"
        "   fragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);\n"
        "}\n";
    GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
    glCompileShader(fragmentShader);

    // シェーダープログラムをリンク
    glAttachShader(program, vertexShader);
    glAttachShader(program, fragmentShader);
    glLinkProgram(program);

    // 頂点属性を有効化
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, NULL);
    glEnableVertexAttribArray(0);

    // 三角形を描画
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

    // OpenGL グラフィックスコンテキストをフラッシュ
    [nativeContext flushBuffer];

    // QCoreApplication を実行
    return app.exec();
}

QCoreApplication を初期化します。
QCocoaGLContext インスタンスを作成します。
ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストを取得します。
OpenGL グラフィックスコンテキストを設定します。
三角形の頂点データを定義します。
OpenGL バッファを作成し、頂点データを設定します。
シェーダープログラムを作成します。
頂点シェーダーとフラグメントシェーダーを作成し、コンパイルします。
シェーダープログラムをリンクします。
頂点属性を有効化します。
三角形を描画します。
OpenGL グラフィックスコンテキストをフラッシュします。
QCoreApplication を実行します。

OpenGL に関する詳細については、OpenGL の公式ドキュメントを参照してください。
実際のアプリケーションでは、より複雑な描画やインタラクションを実装する必要があります。

しかし、QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、以下の理由で 代替方法 を検討する必要があります。

将来性: Qt フレームワークは常に進化しており、QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は将来廃止される可能性があります。
エラー処理: QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、エラーが発生した場合に十分な情報を提供しない可能性があり、問題の特定と解決が困難になる可能性があります。
複雑性: QCocoaGLContext::nativeContext() 関数は、内部的に複雑な処理を実行するため、コードが読みづらくなり、デバッグが困難になる可能性があります。

そこで、QCocoaGLContext::nativeContext() 関数の代替方法として、以下の方法を検討することができます。

QOpenGLContext::nativeHandle()` 関数

QOpenGLContext::nativeHandle() 関数は、OpenGL グラフィックスコンテキストを管理するクラスである QOpenGLContext のインスタンスから、その基盤となる CGLContextObj オブジェクトを取得するために使用されます。

QOpenGLContext context;
CGLContextObj nativeContext = context.nativeHandle();

CGLGetCurrentContext() 関数

CGLGetCurrentContext() 関数は、現在のスレッドでアクティブな CGLContextObj オブジェクトを取得するために使用されます。

CGLContextObj nativeContext = CGLGetCurrentContext();

CGLGetObjInfo() 関数

CGLGetObjInfo() 関数は、指定された CGLContextObj オブジェクトに関する情報を取得するために使用されます。この情報には、ネイティブな OpenGL グラフィックスコンテキストへのポインタが含まれます。

CGLContextObj nativeContext = CGLGetCurrentContext();
GLint contextInfo;
CGLGetObjInfo(nativeContext, GL_CTX_OPENGL_CONTEXT, &contextInfo);
void *openglContext = (void *)contextInfo;

それぞれの方法の比較

方法	利点	欠点
`QOpenGLContext::nativeHandle()`	`QCocoaGLContext::nativeContext()` 関数よりもシンプルで使いやすい	`QCocoaGLContext` クラスを使用する必要がある
`CGLGetCurrentContext()`	最もシンプルで直接的な方法	スレッドセーフではない
`CGLGetObjInfo()`	詳細な情報を取得できる	最も複雑な方法

QCocoaGLContext::nativeContext() 関数の代替方法は、状況によって異なります。

詳細な情報を取得する必要がある場合は、CGLGetObjInfo() 関数を使用します。
スレッドセーフな方法が必要な場合は、CGLGetCurrentContext() 関数を使用します。
シンプルで使いやすい方法が必要な場合は、QOpenGLContext::nativeHandle() 関数を使用します。

OpenGL に関する詳細については、OpenGL の公式ドキュメントを参照してください。
Qt GUI アプリケーションで OpenGL グラフィックスを使用する場合は、QOpenGLContext クラスを使用することもできます。
上記の方法は、macOS 上でのみ使用できます。