Qt GUI 概述

Qt GUI 模块提供了用于窗口系统集成、事件处理、OpenGL和OpenGL ES集成、2D图形、基础图像处理、字体以及文本处理的类。这些类被Qt的用户界面技术内部使用，但也可以直接使用，例如用于编写使用低级OpenGL ES图形API的应用程序。

对于编写用户界面的应用程序开发人员，Qt 提供了诸如Qt Quick 之类的高级 API，这些 API 比Qt GUI 模块中的支持类要合适得多。

应用程序窗口

Qt GUI 模块中最重要的类是QGuiApplication 和QWindow 。任何希望在屏幕上显示内容的 Qt 应用程序都必须使用这些类。QGuiApplication 包含主事件循环，所有来自窗口系统及其他来源的事件均在此处进行处理和分发。它还负责处理应用程序的初始化和终结。

QWindow 类代表底层窗口系统中的一个窗口。它提供了一系列虚拟函数，用于处理来自窗口系统的事件（QEvent ），例如触摸输入、可见状态、焦点、按键操作以及几何形状变化。

2D 图形

Qt GUI 模块包含用于2D图形、图像处理、字体和高级排版的类。

使用QSurface::RasterSurface 表面类型创建的QWindow 可以与QBackingStore 和QPainter 结合使用，后者是Qt高度优化的2D矢量图形API。QPainter 支持绘制直线、多边形、矢量路径、图像和文本。有关更多信息，请参阅“绘图系统”和“光栅窗口示例”。

Qt 可通过QImage 和QPixmap 类加载和保存图像。默认情况下，Qt 支持包括 JPEG 和 PNG 在内的最常见的图像格式。用户可以通过QImageIOPlugin 类添加对其他格式的支持。有关更多信息，请参阅“读取和写入图像文件”。

Qt 中的排版由 `QTextDocument` 负责，该类结合使用了 `QPainter ` API 以及 Qt 的字体类（主要是 `QFont`）。如果应用程序更倾向于使用更底层的 API 来处理文本和字体，可以使用 `QRawFont ` 和 `QGlyphRun` 等类。

RHI 图形

Qt 渲染硬件接口（RHI Graphics）是对硬件加速图形 API（例如OpenGL、OpenGL ES、Direct3D、Metal 和Vulkan）的抽象层。

作为直接使用 OpenGL 或 Vulkan 渲染到QWindow 的替代方案，QRhi 及其相关类提供了一个可移植的、跨平台的 3D 图形和计算 API，并辅以着色器条件处理和转译管道。这样，应用程序就可以避免直接依赖于单一的、在某些情况下属于特定供应商或平台的 3D API。

以下是与 RHI 相关的主要类列表。此外还有许多其他类和结构体作为补充。

• QRhi
• QShader
• QShaderDescription
• QRhiCommandBuffer
• QRhiResourceUpdateBatch
• QRhiBuffer
• QRhiRenderBuffer
• QRhiTexture
• QRhiSampler
• QRhiShadingRateMap
• QRhiTextureRenderTarget
• QRhiShaderResourceBindings
• QRhiGraphicsPipeline
• QRhiComputePipeline
• QRhiSwapChain

请参阅RHI 窗口示例，了解如何使用QRhi 在QWindow 上进行加速 3D 渲染，从而创建可移植、跨平台应用程序的入门示例。

直接操作QWindow 是使用QRhi API进行渲染的最先进且通常最具灵活性的方式。然而，这是一种最低级的方法，其局限性在于完全无法利用Qt的用户界面技术、控件以及Qt Quick 。 在许多情况下，应用程序更倾向于将基于QRhi 的渲染集成到基于小部件或Qt Quick 的用户界面中。QWidget 基于 的应用程序可选择通过QWidget::createWindowContainer() 将窗口作为原生子节点嵌入小部件层次结构中，但在许多情况下，QRhiWidget 提供了一种更便捷的方式，用于将基于QRhi 的渲染集成到小部件用户界面中。Qt Quick 提供了自己的启用器集合，用于通过基于QRhi 的自定义渲染来扩展 2D/3D 场景。

3D 矩阵与向量运算

Qt GUI 模块还包含一些数学类，用于辅助与3D图形相关的最常见数学运算。这些类包括QMatrix4x4 、QVector2D 、QVector3D 、QVector4D 和QQuaternion 。

OpenGL 和 OpenGL ES 集成

QWindow 根据平台支持情况，支持使用 OpenGL 和 OpenGL ES 进行渲染。要启用 OpenGL 渲染，需将QWindow 的表面类型设置为QSurface::OpenGLSurface ，使用QSurfaceFormat 选择格式属性，然后创建一个QOpenGLContext 来管理原生 OpenGL 上下文。 此外，Qt 还提供了 `QOpenGLPaintDevice`，该功能支持使用 OpenGL 加速的 `QPainter ` 渲染，并提供了便利类，这些类简化了 OpenGL 代码的编写，同时隐藏了扩展处理的复杂性以及 OpenGL ES 2 与桌面版 OpenGL 之间的差异。 这些便利类包括QOpenGLFunctions ，它允许应用程序在桌面版OpenGL上使用所有OpenGL ES 2函数，而无需手动解析OpenGL函数指针。这使得针对移动或嵌入式设备的应用程序能够进行跨平台开发，并提供了将原生OpenGL功能封装在更简单的Qt API中的类：

• QOpenGLBuffer
• QOpenGLFramebufferObject
• QOpenGLShaderProgram
• QOpenGLTexture
• QOpenGLDebugLogger
• QOpenGLTimerQuery
• QOpenGLVertexArrayObject

最后，为了更好地支持 OpenGL 的新版本（3.0 及更高版本），还提供了一种带版本号的函数封装机制： QOpenGLFunction_N_N 类族公开了特定 OpenGL 版本和配置文件中的所有函数，从而便于开发依赖于现代、仅限桌面环境的 OpenGL 功能的桌面应用程序。

有关更多信息，请参阅OpenGL 窗口示例。

使用QSurface::OpenGLSurface 创建的QWindow 可与QPainter 和QOpenGLPaintDevice 结合使用，通过牺牲部分视觉质量来实现OpenGL硬件加速的2D图形渲染。

Vulkan 集成

Qt GUI 支持VulkanAPI。Qt 应用程序需要安装LunarG Vulkan SDK。

在 Windows 系统上，该 SDK 会设置环境变量VULKAN_SDK ，configure 脚本将检测到该变量。

在 Android 平台上，Vulkan 头文件已添加到 NDK 的 API 级别 24 中。

与低级 Vulkan 支持相关的主要类包括：

• QVulkanInstance
• QVulkanFunctions
• QVulkanDeviceFunctions

此外，QVulkanWindow 提供了一个QWindow 的便捷子类，可帮助开发者更轻松地开始基于 Vulkan 的渲染实现，目标为QWindow 。使用此辅助类完全是可选的；对于采用更高级 Vulkan 渲染器的应用程序，可能更希望直接使用类型为QSurface::VulkanSurface 的QWindow 。

有关更多信息，请参阅“Hello Vulkan 控件示例”和“Hello Vulkan 三角形示例”。

拖放

Qt GUI 支持拖放功能。有关详细信息，请参阅“拖放概述”。