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基于Qt的Live2D模型显示以及控制

发布时间 2023-12-09 20:34:57作者: 对愁眠

基于Qt的Live2D模型显示以及控制

基本说明

  1. Live2D官方提供有控制Live2D模型的SDK,而且还提供了一个基于OpenGL的C++项目Example,我们可以基于该项目改成Qt的项目，做一个桌面端的Live2D桌宠程序。

官方例子
  1. 经过改造效果如下图所示。

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官方项目配置

  1. 下载官方提供的SDK例程,，选择Cubism SDK for Native。

    官方网站

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  1. 下载解压后应该是下面的样子。

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    • 其中Core文件夹放的是核心库Live2DCubismCore的动态链接库，提供有各个平台，我们只需要用windows的链接库就可以了。

    • Framework提供基本的框架用于模型的读取和配置，我们可以使用源码也可以用它编译成的链接库。

    • Samples文件夹存放就是Example,里面有对应的脚本，可以生成VS项目。

  2. 生成VS项目

    • 进入Samples/OpenGL/Demo/proj.win.cmake/scripts目录下，根据你们安装的vs版本，选择对应的脚本进行项目生成。

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    • 在生成项目之前还需要配置一下第三方模块，不然无法生成。因为用到Opengl.所以需要glew和glfw模块。虽然官方有提供脚本一键配置，不过文件下载不了，我们需要手动下载配置。去github下载glfw和glew源码。

      然后来到Samples/OpenGL/thirdParty目录下，解压刚才下载的两个文件，得到两个文件夹，文件夹名字记得修改为glew和glfw。配置完成如下所示。

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    • 配置完第三方模块后，使用项目脚本生成vs项目，打开脚本后，有一些选项可以配置，根据提示和自己需求配置即可。

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    • 如果之前的步骤没有错会在Samples/OpenGL/Demo/proj.win.cmake/目录生成build文件夹.我们打开里面的Demo.sln文件，即可在vs中运行项目。

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      点击运行项目，即可运行官方示例。

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      在vs中我们看到除了Demo项目，还有glew，glfw,framework项目，它们是用来生成链接库的，我们把他们设为启动项目然后生成一遍，得到对应链接库，之后我们要用的。glew会生成glew32.lib，libglew32.lib。glfw会生成glfw3.lib。framework会生成Framework.lib。

    • 至此我们就完成了第一步，跑起来官方的例程，之后想怎么改就怎么改。

准备移植Qt的文件

  1. 需要的链接库

    • 我们以Release,x64为环境，之前的链接库也按照这个模式生成。

    • 首先需要我们自己生成的链接库glew32.lib，libglew32.lib，glfw3.lib，Framework.lib。还有官方提供的Core链接库Live2DCubismCore_MD.lib/Live2DCubismCore_MT.lib。根据我们之前配置项目时的设置，选择MD或者MT即可。链接库在下载的SDK目录Core/lib/windows下，我们根据自己使用的vs版本选择对应的库，v143是Vs2022，v142是Vs2019，v141是Vs2017。

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    • 最后还需要主动链接一些系统库，这些需要的库我们可以在VS中查看Demo项目在属性页中的链接器看到。

      pragma comment(lib, "kernel32.lib")

      pragma comment(lib, "user32.lib")

      pragma comment(lib, "gdi32.lib")

      pragma comment(lib, "OpenGL32.lib")

      pragma comment(lib, "glu32.lib")

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  2. 需要的源代码

    • 我们需要在官方给出的控制代码中一些修改一些文件，改成适合Qt程序的。所需源码如下所示。

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    • 还有上面的链接库glfw,glew,Framework,Live2DCubismCore_MD.lib/Live2DCubismCore_MT.lib对应的头文件(*.h/*.hpp)，以及stb_image.h文件。这些文件都可以在下载的SDK中找到。

移植Qt

Qt中有封装的OpenGL类（QOpenGLWidget）,我们要做的就是把模型渲染在我们自己的OpenGL窗口上。

  1. 准备以上文件后我们用Qt Creator新建一个带界面UI文件的Qt程序，编译器使用MSVC对应的版本，名字叫Live2DDemo，然后把以上链接库，源文件，头文件添加到项目中。

  2. 添加完成后Qt工程如下所示

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    我们需要在mainwindow.h中手动链接一下这些库。

    pragma comment(lib, "kernel32.lib")

    pragma comment(lib, "user32.lib")

    pragma comment(lib, "gdi32.lib")

    pragma comment(lib, "OpenGL32.lib")

    pragma comment(lib, "glu32.lib")

    pro文件配置中加一个预定义宏,表示在WINDOWS平台

    DEFINES += CSM_TARGET_WIN_GL

    Framework的头文件直接把SDK中的Framework/src/目录下的所有文件直接复制过来就行，不用删除其中的cpp文件。GL和GLFW的文件夹名字不能改，因为它们源码就是以“GL/*.h"的方式包含的。如果更改了，需要去源码那里改一下头文件的包含。

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    项目的工程目录,inc目录存放头文件，libs存放链接库，live2d存放需要修改的代码。

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    配置根据各自的情况配置就行，其实就是配置一些头文件和链接库。

  3. 如果上面的配置都没有错，编译应该是可以通过的。如果有报错，根据报错提示修改即可。报错一般就是以下情况。

    • 头文件找不到。在工程文件Pro中加上缺少的即可，注意一下目录层级。

    • 链接库找不到。看看是不是x64，release，MSVC的编译环境，链接库是不是x64，release环境下生成的，链接库路径有没有写对。

修改源码

上面的配置都没有问题后，我们就可以开始修改，把Live2D模型渲染到Qt的QOpenGLWidget窗口上。

  1. 新建一个类MyOpenGL然后继承QOpenGLWidget,然后重写下面几个protected函数。

    void initializeGL()

    void resizeGL(int w, int h)

    void paintGL()

    下面几个头文件要放在cpp文件包含。

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然后在mainwindow.ui界面拖拽一个QOpenGLWiget控件，提升为我们自定义的类MyOpenGL。如果一切都没有错，运行后就是下面的样子。

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  1. 修改LAppDelegate类。

    • 在LAppDelegate.hpp中包含myopengl.h头文件，然后在public下新增两个函数声明。
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    • 注释原来的GLFWwindow*_window，改成MyOpenGL*_window。然后修改GetWindow函数。

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    • Initialize()函数修改如下
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    • LAppDelegate.cpp

      • 在Initialize函数中做如下修改。

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    • Release函数修改如下

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    • void LAppDelegate::Run() 函数的所有内容注释掉，我们要把功能拆分到新增的resize()和update()函数中。两个函数如下

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  2. 修改width和height的获取方式

    原来的代码中获取渲染窗口的宽和高是通过glfwGetWindowSize() 函数，但我们修改为了自己的OpenGL窗口，因此所有用到这个函数的地方都要修改。我们可以先编译一下看看哪里报错，然后跳到对应地方修改就可以了。需要修改的地方比较多就不一一截出来了，修改都是类似的。

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  3. 修改我们自己的MyOPenGL类

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  4. 添加Resource

    • 下载的SDK中有官方提供的一些live2D模型，我们把整个Resources文件夹放到exe程序的上一级目录。因为在Qt Creator中运行程序，运行目录默认是exe程序的上一级目录。

    • 如果上面的步骤都没有错，运行出来的效果如下。如果程序闪退就是Resources文件夹放的位置不对，导致找不到文件而闪退。

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  5. 加上鼠标事件和定时更新功能

    鼠标事件用于和模型进行互动，可以触发一些特定动作

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    到这里就基本和官方的效果差不多了，至于更多自定义修改，比如去掉背景和一些部件，模型的自定义显示，模型的切换等等，把那些控制代码看看，根据的需求修改即可。

一些问题

  1. Windows上Qt Creator的一些问题。

    • 打开速度慢，文件跳转慢，有时还会卡顿闪退。

    • 有些配置文件修改了，但是Qt没有加载，而是用之前的缓存，导致程序修改了，但编译时还是用没有修改之前的文件。

    • ui界面修改了，但是编译的ui文件还是用之前的，导致修改了界面，程序运行后界面还是和之前一样。

    以上问题我在移植的时候都遇到过，还以为是配置错了，浪费了不少时间排查才知道Qt Creator没有读取我的最新修改，而是用之前缓存的。我重新Rebuild都没用，需要自己去删掉之前文件才行。如果不是很熟悉Qt和Qt Creator,建议使用VS+Qt插件来进行配置。

  2. 如果上面的配置比较复杂或者遇到错误，我这有一个在MSVC2019,x64,Release配置好的Qt工程和编译好的程序，其实就是上面的举例的项目。

    百度云链接

    提取码: o3vi

    失效了可以联系我。

DesktopLive2D

基于上面的修改，我开发了一个Live2D模型桌面程序，可以把live2D模型放在桌面上，进行互动，支持自定义加载模型，帧率设置，快速切换模型，鼠标互动。后续准备加上ChatGPT和TTS。

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感兴趣可以去GitHub Star一下。

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