C++/QT环境下图像在窗口下等比例渲染绘制

本文中通过QT获取到opengl上下文环境，通过opengl3.0API将图像等比例渲染到QOpenGLWidget组件上面，相比cpu，渲染能力更强。
有以下四步骤。opengl基本知识点可参照之前文章OPENGL初学习

1. 定义opengl渲染表面属性
2. 通过initializeGL接口初始化opengl上下文环境，然后加载并链接着色器程序，创建顶点以及纹理，
3. 通过paintGL接口完成单帧渲染
4. 通过``接口实现窗口缩放逻辑，这一步比较简单，只需要接口内调用glViewport(0, 0, w, h);即可

下面展开步骤讲解

定义opengl渲染表面属性

通过QSurfaceFormat 的设置，QSurfaceFormat 用于定义 OpenGL 渲染表面的属性，例如缓冲区大小、颜色深度、双缓冲、OpenGL 版本等。
这些属性必须在 OpenGL 上下文创建之前设置，因为它们是创建 OpenGL 上下文的基础。
如果尝试在 initializeGL() 中设置 QSurfaceFormat，OpenGL 上下文已经创建，此时修改格式是无效的。

1. OpenGL 版本兼容性：
   确保硬件和驱动程序支持指定的 OpenGL 版本（如 3.3）。
   如果不支持，OpenGL 上下文将无法创建。
2. 缓冲区大小：
   深度缓冲区和模板缓冲区的大小应根据应用程序的需求设置。
   24 位深度缓冲区和 8 位模板缓冲区是常见的配置。
3. 核心模式：
   核心模式仅支持现代 OpenGL 功能，确保代码不使用已弃用的功能（如固定功能管线）。
4. 默认格式：
   通过 QSurfaceFormat::setDefaultFormat(format) 设置默认格式后，所有后续创建的 OpenGL 表面都会使用此格式。

  QSurfaceFormat format;
  format.setDepthBufferSize(24);
  format.setStencilBufferSize(8);
  format.setVersion(3, 3);
  format.setProfile(QSurfaceFormat::CoreProfile);
  format.setSwapBehavior(QSurfaceFormat::DoubleBuffer);
  QSurfaceFormat::setDefaultFormat(format);

initializeGL

这一步中要对顶点信息、纹理以及着色器程序进行初始化
顶点信息用于映射顶点以及纹理坐标，以此实现将图像等比例显示在窗口中心，顶点着色器程序将顶点位置转换为齐次坐标，并将将顶点颜色和纹理坐标传递给片段着色器；片段着色器程序使用纹理坐标从纹理中采样颜色赋值给 FragColor进行渲染

顶点

1. 创建顶点数据，4*8，每一行数据分别代表右上 右下 左下 左上顶点。每行数据有8个元素，前三个数据是顶点坐标，由于是二维图像，因此z是0,；中间三个是颜色数据，最后两个是纹理坐标。

   GLfloat vertices_tmp[] = {
     2.0f,  2.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,
     1.0f,  // 右上
     2.0f,  -2.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,
     0.0f,  // 右下
     -2.0f, -2.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
     0.0f,  // 左下
     -2.0f, 2.0f,  0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,
     1.0f  // 左上
   };
   memcpy(vertices, vertices_tmp, sizeof(vertices));  
   

2. 纹理坐标映射：映射逻辑是保持纹理坐标不变，将图像等比例四个点在宽度与高度方向计算图像缩放比，然后将缩放值填充到vertices对应位置，即是将图像渲染到窗口等比例显示的区域

   void GLShowPicWidget::generate_vertex(int img_w, int img_h) {
     float w_delta_ratio1 = 1;
     float h_delta_ratio1 = 1;
   
     if (img_w != -1 && img_h != -1) {
       float w_ratio = (float)img_w / width();
       float h_ratio = (float)img_h / height();
       float ratio = std::max(w_ratio, h_ratio);
   
       _img_label_fix_width = img_w / ratio;
       _img_label_fix_height = img_h / ratio;
   
       w_delta_ratio1 = (float)_img_label_fix_width / width();
       h_delta_ratio1 = (float)_img_label_fix_height / height();
   	  } else {
   	    _img_label_fix_width = width();
   	    _img_label_fix_height = height();
   	  }
   	  _img_lx = (width() - _img_label_fix_width) / 2;
   	  _img_ly = (height() - _img_label_fix_height) / 2;
   	
   	  vertices[0] = w_delta_ratio1;
   	  vertices[1] = h_delta_ratio1;
   	  vertices[8] = w_delta_ratio1;
   	  vertices[9] =