Qt Quick + OpenGL + Bullet初次测试

         目前Qt的Quick模块已经表现得非常出色，而且可以预留接口来渲染OpenGL场景。一般来说，已经能够满足大部分编程需要了。这次呢，尝试使用结合一些技术，来做一些有趣儿的事情——将Bullet整合进来，并且进行测试。

蒋彩阳原创文章，首发地址：http://blog.csdn.net/gamesdev/article/details/44284317。欢迎同行前来探讨。

         有关Bullet的选择，其实也是有一番讲究的。目前Bullet的2.82版本，暂时没有更新了，而Bullet 3.x，则是还少有应用。如果我们去看Bullet的新的代码库——github，就会发现，在“Requirementsfor Bullet 2”，作者表示几乎任何编译器都能够编译它的代码，而在“Requirements for Bullet 3”的介绍中，只是说能在高端的显卡中运行，低端显卡或者是移动设备可能和Bullet 3无缘了。所以在这种情况下，我就选择Bullet 2.82来制作这个例子。

         为了完成这个例子，我参考了前辈们的一些例子，比如说Qt在诺基亚时期，就写了一个很棒的Bullet + Qt的例子，叫做BulletDice。它的github地址在这里。这边儿比较简单，容易上手，再加上Bullet有一份Manual，两者结合起来看，方便了许多。花了一周的时间，终于模仿并且制作出来了这样的效果：

         一开始立方体在平面的上面位置，随后根据重力，呈自由落体速度，慢慢地往下落。最终落在了地面上。下图表示落下来时候的样子：

         怎么样？很简单吧。这里也是我对Bullet的初步认识。在编写这个例子的过程中，遇到了很多困难，也有很多地方值得推敲。所以我在这里先作一个笔记，给以后作参考。

         首先为了验证物理引擎可用，我在类中写了一个函数叫debugShow()，每次仿真采样的时候，输出立方体的位置。在验证这样是没有问题的基础上，开始研究怎样让数据与渲染相结合。下面的代码片描述了与Bullet相关的一些知识：

 

void DynamicsWorldPrivate::initializePhysics( void ){    // 初始化物理引擎    m_broadPhase = new btDbvtBroadphase;    m_conf = new btDefaultCollisionConfiguration;    m_dispatcher = new btCollisionDispatcher( m_conf );    m_solver = new btSequentialImpulseConstraintSolver;    // 应用重力    m_world = new btDiscreteDynamicsWorld( m_dispatcher,                                           m_broadPhase,                                           m_solver,                                           m_conf );    m_world->setGravity( btVector3( 0, -9.81, 0 ) );    // 创建一个平面刚体    createPlane( );    // 创建一个立方体刚体    createCube( );}void DynamicsWorldPrivate::releasePhysics( void ){    delete m_world; m_world = Q_NULLPTR;    delete m_solver; m_solver = Q_NULLPTR;    delete m_conf; m_conf = Q_NULLPTR;    delete m_dispatcher; m_dispatcher = Q_NULLPTR;    delete m_broadPhase; m_broadPhase = Q_NULLPTR;    qDeleteAll( m_shapes );    qDeleteAll( m_bodies );    m_shapes.clear( );    m_bodies.clear( );}void DynamicsWorldPrivate::createPlane( void ){    btStaticPlaneShape* planeShape = new btStaticPlaneShape(                btVector3( 0, 1, 0 ),       // 平面法线                0.0 );                      // 平面的相对原点的距离    btTransform originTransform;    originTransform.setFromOpenGLMatrix( m_planeModelMatrix->data( ) );    btDefaultMotionState* motionState = new btDefaultMotionState(                originTransform,                // 开始的变换                btTransform::getIdentity( ) );  // 中心平移量    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo planeInfo(                0,                          // 质量                motionState,                // 运动状态                planeShape,                 // 碰撞的形状                btVector3( 0, 0, 0 ) );     // 本地的惯性    m_planeBody = new btRigidBody( planeInfo );    m_world->addRigidBody( m_planeBody );    m_shapes.append( planeShape );    m_bodies.append( m_planeBody );}void DynamicsWorldPrivate::createCube( void ){    qreal semi = m_cubeLength / 2.0;    btBoxShape* cubeShape = new btBoxShape(                btVector3( semi, semi, semi ) );// 半个立方体的大小    btTransform originTransform;    originTransform.setFromOpenGLMatrix( m_cubeModelMatrix->data( ) );    btDefaultMotionState* motionState = new btDefaultMotionState(                originTransform,                // 开始的变换                btTransform::getIdentity( ) );  // 中心平移量    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo cubeInfo(                0.8f,                       // 质量                motionState,                // 运动状态                cubeShape,                  // 碰撞的形状                btVector3( 0, 0, 0 ) );     // 本地的惯性    cubeInfo.m_friction = 0.3;              // 摩擦力    cubeInfo.m_restitution = 0.1;           // 反弹力（恢复力）    m_cubeBody = new btRigidBody( cubeInfo );    m_world->addRigidBody( m_cubeBody );    m_shapes.append( cubeShape );    m_bodies.append( m_cubeBody );}void DynamicsWorldPrivate::simulate( void ){    QTime curTime = QTime::currentTime( );    int stepTime = m_lastTime.msecsTo( curTime );    m_lastTime = curTime;    m_world->stepSimulation( btScalar( stepTime ) * 0.001 );}void DynamicsWorldPrivate::debugShow( void ){    btTransform worldTransform;    m_cubeBody->getMotionState( )->getWorldTransform( worldTransform );    btVector3 position = worldTransform * btVector3( 0, 0, 0 );    qDebug( "position is: ( %.2f, %.2f, %.2f )",            position.x( ), position.y( ), position.z( ) );}

         随后，可能要考虑，在这个模型中，只有一个施力物体，也就是“地球”，它对立方体施以重力，让立方体做自由落体运动，运动过程中采样的轨迹通过body中motionState中的worldTransform来表述。如果和渲染引擎相结合的话，我这边的做法是物理引擎最终只修改物体的modelMatrix，模型自己的形态则控制着本原位置，摄像机的参数控制着viewMatrix和projectionMatrix。只有这样，一切看起来概念才清晰。

         这里可能有一个比较棘手的问题，有时候，需要对modelMatrix进行手动控制，来改变模型的变换信息，但是呢，modelMatrix又是受物理引擎控制的，所以对于modelMatrix受手动控制和物理引擎控制的切换，是比较难以处理的，下次我再看看随着学习的深入，能不能厘清他们之前的关系。

         最后，我也在我的Android平板电脑上测试成功。说明Bullet是完全可以做到结合Qt来跨平台的。