Qt 3D 学习路径规划

3D 用来做什么？
什么是Qt 3D，什么时候选择Qt 3D
Opengl入门及学习资料
Qt 3D 整体介绍
官方实例

本系列文章只是记录本人学习Qt 3D的学习过程，其中很多都是借鉴网上搜寻的资料，其中有不对的，请积极指正。

文章目录

Qt 3D 学习路径规划
什么是3D，3D可以用来做什么
什么是Qt 3D
- Qt 3D 特性
- CPU核数
- Qt 3D 架构
什么时候选择Qt 3D（转）

什么是3D，3D可以用来做什么

3D是three-dimensional的缩写，在计算机里显示3d图形，就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里，真实的三维空间，有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界，因此在计算机显示的3d图形，就是让人眼看上就像真的一样。
区别：3D和2D的最大差别主要是在感官体验上，3D相比来说更有空间感，更让人身临其境。
3D游戏更有空间感，让人感觉身临其境，游戏体验好。
2D即二维，在一个平面上的内容就是二维。二维即左右、上下两个方向，不存在前后。在一张纸上的内容就可以看做成是二维。即只有面积，没有立体。二维是平面技术的一种，例如普通的平面动漫，称之为二维动漫、简称二维。
3D即三维，三维是指在平面二维系中又加入了一个方向向量构成的空间系。所谓三维，按大众理论来讲，只是人为规定的互相交错（垂直是一个很有特性的理解）的三个方向，用这个三维坐标，看起来可以把整个世界任意一点的位置确定下来。原来，三维是为了确定位置。

什么是Qt 3D

Qt3D 是Qt官方支持的3D实时渲染引擎，和Qt一样几乎支持所有平台，对OpenGL pipeline进行了封装，支持C++ 和脚本语言QML，甚至支持 python (pyQt和pySide)，目的是为了让开发者快速地开发出三维渲染的程序。与OSG、VTK和OGRE等类似，但是是Qt原生的，对于Qt开发来说兼容性会更好，可以自然地使用Qt的信号-槽机制。

Qt 3D 特性

Qt3D 具有以下基本特性：

特性	译注
2D 和 3D	c++、Qt Qucik application
Meshes	网格，Qt 中三维实体的组织形式，可以加载obj\mesh等对象或者定义 opengl 中 vertex 集合
Materials	材质
Shaders	着色器
Shadow Mapping	阴影贴图
Ambient occlusion	环境光遮蔽
High dynamic range	高动态范围
Deferred rendering	延迟渲染
Multitexturing	多重纹理
Instanced rendering	实例化
Uniform Buffer Objects	统一缓冲区对象
Multitexturing	多重纹理
Multitexturing	多重纹理

还有与3D相关的要素：

要素	译注
Physics simulation	物理检测
Collision detection	碰撞检测
3D positional audio	3D音频定位
Animation: rigid body, skeletal, morph target	动画：刚体、骨骼、变形目标
Path finding and other AI	路径和其他人工智能
Picking	拾取
Particles	粒子

CPU核数

CPU核数越多，Qt3D的性能也会得到提升，现在的CPU都在通过增加核数而非提高时钟频率来提升性能。使用多核CPU可一定程度提升性能，许多任务间相互独立，可并行执行。例如，路径查找模块执行的动作和渲染器的渲染动作彼此间独立，可并发执行，获取渲染调试信息和统计信息时可单线执行

Qt 3D 架构

Qt3D 的核心是近乎实时地模拟对象，是 ECS(Entity-Component-System)架构;
什么是ECS架构
https://zhuanlan.zhihu.com/p/30538626

Qt3D 的“基类”是QNode，它是QObject的一个非常简单的子类。QNode为QObject添加了通过方面自动传达属性更改的能力，以及在整个应用程序中唯一的 ID。正如我们将在以后的文章中看到的那样，切面在额外的线程中存在和工作，QNode极大地简化了在面向用户的对象和切面之间获取数据的任务。通常，QNode的子类提供额外的支持数据，然后由组件引用。例如，QShaderProgram指定渲染一组实体时要使用的 GLSL 代码。

Qt3D 中的组件是通过继承 QComponent并添加相应方面完成其工作所需的任何数据来实现的。例如，渲染器方面使用Mesh组件来检索应该向下发送到 OpenGL 管道的每个顶点数据。
最后，QEntity只是一个可以聚合零个或多个QComponent 的对象，如上所述。
为 Qt3D 添加一个全新的功能，作为 Qt 的一部分或特定于您自己的应用程序，并且可以利用多线程后端包括：
1.识别和实施任何需要的组件和支持数据
2.向 QML 引擎注册这些组件（仅当您希望使用 QML API 时）
3.子类化QAbstractAspect并实现您的子系统功能。

什么时候选择Qt 3D（转）

参考文章
Qt3D 的利和弊我只能根据我的直观体验来写，未必客观，但是真实。

利：原生支持
如果你本来就在用Qt作为GUI库，那么使用Qt3D将会获得完全兼容的3D库，并且不需要安装额外的依赖，在移植的时候也很方便, 可以使用Qt的信号-槽和事件机制
性能上号称支持做游戏引擎 near real-time simulation
工具库相对很丰富了，相比纯撸 OpenGL 来说还是节省了很大的开发工作
和Qt一致的跨平台能力

弊处：资料过少
相比与OSG、Unity3D库这些成熟的库来说不够流行（但是原理是相通的）
资料过少，官方文档和例程不够充实（或许这也是广大开发者加入开源社区的好机会）
如果不使用Qt作为GUI框架，那么单独使用Qt3D似乎又优点沉重

最终建议是：如果你使用Qt开发，那么使用Qt3D 将会很方便，否则，则没必要