Qt GUIの概要

Qt GUIモジュールは、ウィンドウ・システムの統合、イベント処理、OpenGLとOpenGL ESの統合、2Dグラフィックス、基本的な画像処理、フォント、テキストのためのクラスを提供します。これらのクラスはQtのユーザーインターフェース技術によって内部的に使用されますが、例えば、低レベルのOpenGL ESグラフィックスAPIを使用するアプリケーションを書くために直接使用することもできます。

ユーザインタフェースを記述するアプリケーション開発者のために、QtはQt Quickのような、Qt GUIモジュールにあるイネーブラよりもはるかに適した高レベルのAPIを提供します。

アプリケーションウィンドウ

Qt GUI モジュールで最も重要なクラスはQGuiApplication とQWindow です。画面にコンテンツを表示したいQtアプリケーションは、これらを使わなければなりません。QGuiApplication にはメイン・イベント・ループがあり、ウィンドウ・システムや他のソースからのすべてのイベントが処理され、ディスパッチされます。また、アプリケーションの初期化と終了も処理します。

QWindow クラスは、基礎となるウィンドウ・システムのウィンドウを表します。これは、タッチ入力、露出、フォーカス、キーストローク、ジオメトリの変更など、ウィンドウシステムからのイベント (QEvent) を処理するための多くの仮想関数を提供します。

2D グラフィックス

Qt GUI モジュールには、2D グラフィックス、画像処理、フォント、高度なタイポグラフィ用のクラスが含まれています。

サーフェス型QSurface::RasterSurface で作成されたQWindow は、Qt の高度に最適化された 2D ベクターグラフィックス API であるQBackingStore やQPainter と組み合わせて使用することができます。QPainter は、線、多角形、ベクターパス、画像、テキストの描画をサポートしています。詳しくは、ペイントシステムとラスターウィンドウの例を参照してください。

Qt では、QImage とQPixmap クラスを使用して、画像の読み込みと保存ができます。デフォルトでは、Qt は JPEG や PNG などの最も一般的な画像フォーマットをサポートしています。ユーザは、QImageIOPlugin クラスを使用して、他のフォーマットのサポートを追加することができます。詳しくは、画像ファイルの読み書きを参照してください。

Qt での組版は、QTextDocument を使って行います。QPainter API と Qt のフォントクラス（主にQFont ）を組み合わせて使います。テキストやフォントの処理にもっと低レベルの API を使いたいアプリケーションは、QRawFont やQGlyphRun のようなクラスを使うことができます。

RHI グラフィックス

Qt Rendering Hardware Interface は、OpenGL、OpenGL ES、Direct3D、Metal、Vulkan などのハードウェアアクセラレーショングラフィックス API を抽象化したものです。

QWindow にレンダリングするために OpenGL や Vulkan を直接使用する代わりに、QRhi と関連するクラスは、シェーダコンディショニングとトランスパイルパイプラインによって補完された、ポータブルでクロスプラットフォームの 3D グラフィックスとコンピュート API を提供します。これにより、アプリケーションは単一の、場合によってはベンダーやプラットフォーム固有の3D APIに直接依存することを避けることができます。

以下に主なRHI関連クラスのリストを示す。これらは、多くの追加クラスと構造体によって補完されています。

QRhi を使用して、QWindow に3Dレンダリングを高速化する、ポータブルでクロスプラットフォームのアプリケーションを作成する入門的な例については、RHI Window Exampleを参照してください。

QWindow を直接使用する方法は、QRhi API を使用してレンダリングする最も高度で柔軟な方法です。しかし、最も低レベルなアプローチであり、Qt の UI 技術であるウィジェットや Qt Quick が全く利用できないという意味で制限されています。多くの場合、アプリケーションはQRhi ベースのレンダリングをウィジェットや Qt Quick ベースのユーザーインターフェイスに統合したいと考えるでしょう。QWidgetQt Quick ベースのアプリケーションは、QWidget::createWindowContainer() を使用して、ウィンドウをネイティブの子としてウィジェット階層に埋め込むこともできますが、多くの場合、QRhiWidget は、QRhi ベースのレンダリングをウィジェットの UI に統合する、より便利なイネーブラを提供します。Qt Quick は、2D/3D シーンをQRhi ベースのカスタムレンダリングで拡張するための独自のイネーブラを提供します。

注意: RHI API ファミリーは、通常の Qt パブリック API とは対照的に、限定的な互換性保証付きで提供されています。詳細はQRhi を参照してください。

3D 行列とベクトル数学

Qt GUIモジュールには、3Dグラフィックスに関連する最も一般的な数学演算を支援する数学クラスもいくつか含まれています。これらのクラスには、QMatrix4x4 、QVector2D 、QVector3D 、QVector4D 、QQuaternion があります。

OpenGLとOpenGL ESの統合

QWindow は、プラットフォームが何をサポートしているかによって、OpenGLとOpenGL ESを使用したレンダリングをサポートしている。OpenGLレンダリングは、のサーフェスタイプをに設定し、でフォーマット属性を選択し、を作成してネイティブOpenGLコンテキストを管理することで有効になります。さらにQtには、OpenGLアクセラレーションレンダリングの使用を可能にする、OpenGLコードの記述を簡素化し、拡張処理の複雑さやOpenGL ES 2とデスクトップOpenGLの違いを隠す便利なクラスがあります。便利なクラスには、アプリケーションがOpenGL関数ポインタを手動で解決することなく、デスクトップOpenGL上のすべてのOpenGL ES 2関数を使用できるようにする。これにより、モバイル機器や組み込み機器をターゲットとしたアプリケーションのクロスプラットフォーム開発が可能になり、ネイティブのOpenGL機能をよりシンプルなQt APIでラップするクラスが提供されます：QWindow QSurface::OpenGLSurface QSurfaceFormat QOpenGLContext QPainter QOpenGLPaintDevice QOpenGLFunctions

最後に、OpenGLの新しいバージョン（3.0以上）へのより良いサポートを提供するために、バージョン管理された関数ラッパーのメカニズムも用意されています：QOpenGLFunction_N_Nファミリーのクラスは、与えられたOpenGLバージョンとプロファイルのすべての関数を公開しており、最新のデスクトップ専用のOpenGL機能に依存するデスクトップアプリケーションを簡単に開発することができます。

詳細については、OpenGL Window Exampleを参照してください。

QSurface::OpenGLSurface で作成されたQWindow は、QPainter とQOpenGLPaintDevice と組み合わせて使用することで、視覚的な品質を一部犠牲にすることで、OpenGL ハードウェアアクセラレーション 2D グラフィックスを持つことができます。

Vulkan との統合

Qt GUIはVulkanAPIをサポートしています。Qtアプリケーションは、LunarG Vulkan SDKの存在を必要とします。

Windowsでは、SDKは環境変数VULKAN_SDK を設定し、configure スクリプトによって検出されます。

Androidでは、NDKのAPIレベル24でVulkanヘッダーが追加されました。

低レベルVulkanサポートの主な関連クラスは以下のとおりです：

さらに、QVulkanWindow は、QWindow をターゲットにしたVulkanベースのレンダリングの実装を簡単に開始できるようにするQWindow の便利なサブクラスを提供します。このヘルパークラスの使用は完全に任意です。より高度なVulkanベースのレンダラーを持つアプリケーションでは、代わりにQSurface::VulkanSurface 型を持つQWindow を直接使用することができます。

詳細については、Hello Vulkan Widget Exampleと Hello Vulkan Triangle Exampleを参照してください。

ドラッグ＆ドロップ

Qt GUI はドラッグ＆ドロップをサポートしています。ドラッグ＆ドロップの概要に詳細があります。

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