Qt GUIにおける3Dグラフィックス：`QOpenGLExtraFunctions::glProgramUniform3f()`徹底解説

QOpenGLExtraFunctions::glProgramUniform3f()は、OpenGL シェーダープログラム内の 3D 浮動小数点ベクトル変数に値を設定するために使用される関数です。これは、Qt GUIアプリケーションで3Dグラフィックスをレンダリングする際に、シェーダープログラムにデータを渡すための重要な機能です。

詳細

この関数は、以下の引数を取ります。

v2: 変数の3番目の要素に設定する値
v1: 変数の2番目の要素に設定する値
v0: 変数の最初の要素に設定する値
location: シェーダープログラム内の変数の場所
programId: シェーダープログラムのID

例

// シェーダープログラムのIDを取得
GLuint programId = shaderProgram->programId();

// 変数の場所を取得
GLint location = glGetUniformLocation(programId, "myUniform");

// 変数に値を設定
glUniform3f(location, 0.5f, 0.75f, 1.0f);

この例では、"myUniform"という名前の3D浮動小数点ベクトル変数に、(0.5, 0.75, 1.0)という値を設定しています。

変数に設定する値は、単精度浮動小数点型である必要があります。
シェーダープログラム内の変数の場所を取得するには、glGetUniformLocation()関数を使用する必要があります。
glProgramUniform3f()は、OpenGL 3.0以降で使用できます。

Morrow County, Oregon, United States に関する情報を提供することはできません。私は物理的な存在ではなく、その地域に関する知識を持っていないためです。

#include <QApplication>
#include <QGLWidget>

class MyGLWidget : public QGLWidget
{
public:
    MyGLWidget(QWidget *parent = nullptr);

protected:
    void initializeGL();
    void paintGL();

private:
    GLuint programId;
};

MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) : QGLWidget(parent)
{
}

void MyGLWidget::initializeGL()
{
    // シェーダープログラムを作成
    GLuint vertexShaderId = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    GLuint fragmentShaderId = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

    // シェーダーソースコードを設定
    const char *vertexShaderSource =
        "attribute vec3 position;"
        "uniform vec3 color;"
        "void main() {"
        "   gl_Position = vec4(position, 1.0);"
        "   gl_FragColor = vec4(color, 1.0);"
        "}";

    const char *fragmentShaderSource =
        "precision highp float;"
        "uniform vec3 color;"
        "void main() {"
        "   gl_FragColor = vec4(color, 1.0);"
        "}";

    glShaderSource(vertexShaderId, 1, &vertexShaderSource, nullptr);
    glShaderSource(fragmentShaderId, 1, &fragmentShaderSource, nullptr);

    // シェーダーをコンパイル
    glCompileShader(vertexShaderId);
    glCompileShader(fragmentShaderId);

    // シェーダープログラムを作成
    programId = glCreateProgram();
    glAttachShader(programId, vertexShaderId);
    glAttachShader(programId, fragmentShaderId);

    // シェーダープログラムをリンク
    glLinkProgram(programId);

    // シェーダーオブジェクトを削除
    glDeleteShader(vertexShaderId);
    glDeleteShader(fragmentShaderId);
}

void MyGLWidget::paintGL()
{
    // OpenGLの初期設定
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // シェーダープログラムを有効にする
    glUseProgram(programId);

    // キューブの頂点データ
    const GLfloat vertices[] = {
        -0.5f, -0.5f, -0.5f,
         0.5f, -0.5f, -0.5f,
         0.5f,  0.5f, -0.5f,
        -0.5f,  0.5f, -0.5f,
        -0.5f, -0.5f,  0.5f,
         0.5f, -0.5f,  0.5f,
         0.5f,  0.5f,  0.5f,
        -0.5f,  0.5f,  0.5f
    };

    // キューブのインデックスデータ
    const GLuint indices[] = {
        0, 1, 2, 3,
        7, 6, 5, 4,
        0, 3, 7, 4,
        1, 5, 6, 2,
        0, 4, 5, 1,
        3, 2, 6, 7
    };

    // 頂点バッファオブジェクトを作成
    GLuint vbo;
    glGenBuffers(1, &vbo);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

    // 頂点属性を有効にする
    glEnableVertexAttribArray(0);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), (void*)0);

    // インデックスバッファオブジェクトを作成
    GLuint ibo;
    glGenBuffers(1, &ibo);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ibo);
    glBufferData(GL

glUniform3fv()関数

この関数は、glProgramUniform3f()と同様に、3D 浮動小数点ベクトル変数に値を設定するために使用できます。ただし、glUniform3fv()は、ベクトルデータを配列として渡すことができます。

// シェーダープログラムのIDを取得
GLuint programId = shaderProgram->programId();

// 変数の場所を取得
GLint location = glGetUniformLocation(programId, "myUniform");

// 変数に値を設定
GLfloat color[3] = {0.5f, 0.75f, 1.0f};
glUniform3fv(location, 1, color);

std::vectorを使用する

std::vectorを使用してベクトルデータを格納し、glUniform3fv()関数に渡すこともできます。

// シェーダープログラムのIDを取得
GLuint programId = shaderProgram->programId();

// 変数の場所を取得
GLint location = glGetUniformLocation(programId, "myUniform");

// ベクタデータを格納するstd::vectorを作成
std::vector<GLfloat> color = {0.5f, 0.75f, 1.0f};

// 変数に値を設定
glUniform3fv(location, 1, color.data());

UBO (Uniform Buffer Object)を使用する

UBOを使用して、シェーダープログラムにデータを効率的に渡すこともできます。

// UBOを作成
GLuint uboId;
glGenBuffers(1, &uboId);
glBindBuffer(GL_UNIFORM_BUFFER, uboId);

// UBOにベクタデータを格納
GLfloat color[3] = {0.5f, 0.75f, 1.0f};
glBufferData(GL_UNIFORM_BUFFER, sizeof(color), color, GL_STATIC_DRAW);

// UBOをバインドする
glBindBufferRange(GL_UNIFORM_BUFFER, 0, uboId, 0, sizeof(color));

// シェーダープログラムのIDを取得
GLuint programId = shaderProgram->programId();

// 変数の場所を取得
GLint location = glGetUniformLocation(programId, "myUniform");

// UBOから変数に値を設定
glUniformBlockBinding(programId, 0, 0);

どの方法を選択するべきか

どの方法を選択するかは、状況によって異なります。

大きなベクトルデータや頻繁に変更されるベクトルデータの場合は、UBOを使用するとパフォーマンスが向上する可能性があります。
小さなベクトルデータの場合は、glProgramUniform3f()またはglUniform3fv()を使用するのが簡単です。

Morrow County, Oregon, United States に関する情報を提供することはできません。私は物理的な存在ではなく、その地域に関する知識を持っていないためです。