将Qt GUI拆分为GUI，模拟和OpenGL的多个线程是否可行？

Question

我正在试验Qt的工作中的仪器模拟程序的新布局。 我们当前的sim在一个窗口中运行所有内容（我们使用了glut（旧）和fltk），它使用glViewport(...)和glScissor(...)将仪器读数分成他们自己的视图，然后它使用某种形式的“ortho2D”调用来创建自己的虚拟像素空间。 模拟器当前更新仪器，然后逐个在各自的视口中绘制每个仪器，所有这些都在同一个线程中。

我们想找到一个更好的方法，我们选择了Qt。 我正在一些很大的限制下工作：

1. 每个仪表板仍然需要在其OpenGL视口中。 有很多按钮和很多乐器。 我的初步解决方案是为每个使用QOpenGLWidget。 我在这方面取得了进展。
2. SIM不仅仅是一个非常好的读数，而且还模拟了许多仪器作为仪器设计人员的反馈，因此它有时会有很大的CPU负载。 它不是一个完整的硬件模拟器，但它确实模拟了逻辑。 我不认为告诉仪器在其关联的小部件的paintEvent(...)方法的开头更新自己是可行的，所以我希望模拟更新在单独的线程中运行。
3. 我们的客户可能拥有旧计算机，因此排除了更新版本的OpenGL。 我们仍然使用glBegin()和glEnd()以及介于两者之间的所有东西，并且仪器绘制了一堆垃圾变量符号，因此绘制需要花费大量时间，我想将绘制分割成它自己的线程。 我还不知道OpenGL 3是否在桌面上，这对于渲染到屏幕外缓冲区是必要的（我认为）。

问题： QOpenGLWidget没有可重写的“update”方法，它只在窗口小部件的paintEvent(...)和paintGL(...)调用期间绘制。

暂定解决方案 ：将模拟器拆分为三个线程：

1. GUI：运行用户输入， paintEvent(...)和paintGL(...) 。
2. 模拟器：运行所有仪器逻辑并更新符号系统的值。
3. 绘图：将最新的符号系统渲染到屏幕外缓冲区（将使用帧缓冲区对象（FBO））。

在这个设计中，跨线程说话是循环的，单向的，GUI线程提供输入，模拟器线程在下一个循环中考虑该输入，绘图线程读取最新的符号系统并将其呈现给FBO并设置“下一帧可用”标志为true（或者可能发出信号），然后paintGL(...)方法将该FBO并将其吐出到小部件，从而保持事件处理能力下降和GUI响应能力提高。 继续这个循环。

底线问题 ：我在这里读到GUI操作无法在单独的线程中完成，所以我的方法是否可行？

如果可行，任何其他谨慎或建议将不胜感激。

Answer 1

每个OpenGL小部件都有自己的OpenGL上下文 ，这些上下文是QObject ，因此可以移动到其他线程。 与任何其他非线程安全对象一样，您只应从其thread()访问它们。

另外 - 这也可以移植到QML - 您可以使用工作器函数来计算显示列表，然后将其提交到渲染线程以转换为绘制调用。 渲染线程不做任何逻辑并且不计算任何东西：它接受数据（顶点数组等）并提交它以进行绘制。 工作QtConcurrent::run函数将使用QtConcurrent::run提交在线程池上QtConcurrent::run 。

因此，您可以拥有一个主线程，一个渲染线程（可能每个小部件一个，但不一定），以及运行模拟步骤的仿函数。

无论如何，卷积逻辑和渲染是一个非常糟糕的主意 。 无论您是在栅格小部件上使用QPainter进行绘制，还是在QOpenGLWidget上使用QPainter ，或者使用直接OpenGL调用，执行绘图的线程都不应该计算要绘制的内容。

如果您不想搞乱OpenGL调用，并且您可以将大部分工作表示为基于数组的QPainter调用（例如drawRects ， drawPolygons ），则这些调用几乎直接转换为OpenGL绘制调用，而OpenGL后端将使它们呈现为很快，好像你手动编写了绘制调用。 如果你在QOpenGLWidget上使用它， QPainter会为你做这QOpenGLWidget ！