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Qt 3D：行星 QML 示例

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演示结合 Qt 3D 渲染和 Qt Quick 2 元素。

本文演示了如何实现将 Qt 3D 渲染与 Qt Quick 2D 元素结合使用的应用程序。该示例显示了太阳系的八颗行星与太阳。

行星纹理贴图由 James Hastings-Trew 版权所有 (c) http://planetpixelemporium.com/planets.html经许可使用。

行星在给定时间根据它们的轨道围绕太阳旋转。轮换从 2000 Jan 0.0 UT 开始。行星位置是根据此处找到的公式计算的：http : //www.stjarnhimlen.se/comp/ppcomp.html和http://www.davidcolarusso.com/astro/。

运行示例

要从Qt Creator运行示例，请打开welcome模式并从Examples选择示例。有关更多信息，请访问构建和运行示例。

Qt 快速二维实现

planets-qml/PlanetsMain.qml示例中的 Qt Quick Implementation使用Scene3D类型呈现 3D 内容。

Scene3D {
    anchors.fill: parent
    aspects: ["render", "logic", "input"]

    SolarSystem { id: solarsystem }
}

行星相关信息存储在一个ListModel. 行星的选择按钮和信息表是基于模型创建的。2D 元素、选择按钮和滑块在planets-qml/PlanetsMain.qml.

选择按钮会更改 的focusedPlanet属性mainview。随着属性的变化，行星信息会更新，并且相机会动画到新的位置。

onFocusedPlanetChanged: {
    if (focusedPlanet == 100) {
        info.opacity = 0
        updatePlanetInfo()
    } else {
        updatePlanetInfo()
        info.opacity = 1
    }

    solarsystem.changePlanetFocus(oldPlanet, focusedPlanet)
    oldPlanet = focusedPlanet
}

相机位置和相机观察点根据 中动画的值更新planets-qml/SolarSystem.qml，由changePlanetFocus()函数触发。

QQ2.NumberAnimation {
    id: lookAtOffsetAnimation
    target: sceneRoot
    properties: "xLookAtOffset, yLookAtOffset, zLookAtOffset"
    to: 0
    easing.type: Easing.InOutQuint
    duration: 1250
}

QQ2.NumberAnimation {
    id: cameraOffsetAnimation
    target: sceneRoot
    properties: "xCameraOffset, yCameraOffset, zCameraOffset"
    to: 0
    easing.type: Easing.InOutQuint
    duration: 2500
}

滑块用于调整旋转速度、行星大小和观看距离。当滑块值发生变化时，planets-qml/SolarSystem.qml会调用一个 JavaScript 函数来调整给定的属性。例如，更改观看距离滑块的值会调用该changeCameraDistance()方法。

onValueChanged: solarsystem.changeCameraDistance(value)

Qt 3D 实现

实现的主要部分，包括行星的运动和旋转数学，在planets-qml/SolarSystem.qml.

首先，添加 a Camera、 aLight和 a Configuration，然后是Effects 代表行星Materials，最后是行星本身。例如，地球的构造如下：

Entity {
    id: earthEntity

    Planet {
        id: earth
        tilt: planetData[Planets.EARTH].tilt
    }

    PlanetMaterial {
        id: materialEarth
        effect: effectDSB
        ambientLight: ambientStrengthPlanet
        diffuseMap: "qrc:/images/solarsystemscope/earthmap2k.jpg"
        specularMap: "qrc:/images/solarsystemscope/earthspec2k.jpg"
        normalMap: "qrc:/images/solarsystemscope/earthnormal2k.jpg"
        shininess: shininessSpecularMap
    }

    property Transform transformEarth: Transform {
        matrix: {
            var m = Qt.matrix4x4()
            m.translate(Qt.vector3d(earth.x, earth.y, earth.z))
            m.rotate(earth.tilt, tiltAxis)
            m.rotate(earth.roll, rollAxis)
            m.scale(earth.r)
            return m
        }
    }

    components: [ earth, materialEarth, transformEarth ]
}

移动和旋转计算等所需的行星数据是planets-qml/planets.js通过loadPlanetData()在组件完成时调用的JavaScript 来构建的。其他初始化，例如将行星插入数组以便于处理，计算土星环和天王星环的环半径，以及设置默认比例、速度和相机偏移，也已完成：

QQ2.Component.onCompleted: {
    planetData = Planets.loadPlanetData()
    // Push in the correct order
    planets.push(sun)
    planets.push(mercury)
    planets.push(venus)
    planets.push(earth)
    planets.push(mars)
    planets.push(jupiter)
    planets.push(saturn)
    planets.push(uranus)
    planets.push(neptune)
    planets.push(moon)
    // TODO: Once support for creating meshes from arrays is implemented take these into use
    //saturnRing.makeRing()
    //uranusRing.makeRing()
    saturnRingOuterRadius = planetData[Planets.SATURN].radius + Planets.saturnOuterRadius
    saturnRingInnerRadius = planetData[Planets.SATURN].radius + 0.006630
    uranusRingOuterRadius = planetData[Planets.URANUS].radius + Planets.uranusOuterRadius
    uranusRingInnerRadius = planetData[Planets.URANUS].radius + 0.002
    ready = true
    changeScale(1200)
    changeSpeed(0.2)
    setLookAtOffset(Planets.SUN)
}

场景通过调用该animate()函数进行动画处理。这也是时间提前的地方，计算所有行星的新位置。行星positionPlanet()根据它们的轴向倾斜和它们的恒星自转周期在函数中旋转。最后，在updateCamera()函数中计算新的相机位置。

function animate(focusedPlanet) {
    if (!ready)
        return

    advanceTime(focusedPlanet)
    for (var i = 0; i <= Planets.NUM_SELECTABLE_PLANETS; i++)
        positionPlanet(i)

    updateCamera(focusedPlanet)
}

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