概要

Necessitas は Qt（Widget/QML）プログラムを Android 端末上で簡単に動作させるための環境

http://necessitas.kde.org/

Qt とはマルチプラットフォーム（Win/OSX/Linux/各種組込PC/etc...）対応の C++ GUIフレームワーク

Qt Project
TrollTech → Nokia → Digia
商用版/GPL版/LGPL版があり、LGPL版を上記サイト＞Download よりダウンロード可能
フレームワークそのもの、QtCreator（IDE）、VS用アドインなどが配布されている
デスクトップ向けの QWidget アプリと、携帯端末向け QML アプリが作成可能
Moc により C++ 構文を拡張し、Signal/Slot による動的バインディングを実現
GUI全般（イベント処理、動的レイアウト、フォーム、各種GUI部品、2DCG）、動的翻訳機能、ネットワーク機能など
webkit, OpenGL, SVG, XML、マルチメディアなど多くのモジュールを含む
QML は携帯端末向けで、パーティクルや画面遷移機能などがある
C++ だけでなく Java, Ruby, Python などから利用することも可能
とても素直な設計で、生産性が高い
GoogleEarth, Skype, VLC などが採用
Ubuntu phone/tablet が標準GUI開発環境として採用。Qt/QML で開発
入門書：Qt プログラミング入門

Qt は、諸般の事情で、公式には Android/iOS 未対応だったが、外部コミュニティにより、Android 版が開発された。

現在は正式ブロジェクトとして開発が進んでいる（はず）

ライブラリは（通常）約10MBあるが、Ministro II がライブラリ共有化を実現
長所

開発環境：Win/Mac/Linux
Win/Mac/Linux で動作するコードをほぼそのまま流用することが出来る
C++ なので、処理そのものは Java の約10倍～100倍高速
Ministro II により、QtライブラリのDLが１回きりでよい

（現状の）問題点

2013/03 時点で、未だ正式版ではない（beta-1）
マルチメディア（サウンド）機能、動的翻訳システム、署名機能などが未実装・不完全
機能によっては、JNIを使い Java をコールしなくてはいけない場合がある

広告配信、マルチメディア系、ロケール取得など

QtCreator/VS-Adin でのサポートは限定的
ウィジェットが携帯端末に最適化されていない

デフォルトのままではウィジェットデザインが残念すぎるし、使いづらい場合がある
デスクトップでは画面が狭いことは稀だが、携帯端末では画面が狭く、要求される仕様が異なる
ウィジェットが画面からはみ出す場合がある

AndroidManifest.xml でインタネットアクセス、外部ストレージアクセスを消しても、パーミッションが消えない
Ministro II による複数回DL（アプリ、Ministro, ライブラリと3回）にユーザが戸惑う
iOS 対応版がいつリリースされるのかよくわからない
Qt 自体が 5.0 に移行したばかりであり、現状では完成度がいまいち
（日本語）情報源が少ない

Qt ソースコード資産がある and/or C++ でプログラミングしたい人にはお薦め

※ QML で開発することも可能なようだが、筆者は未だトライしていない

セットアップ

Download
DLして、インストーラを起動し、あとはボタンを押すだけ（だったような気がする）。
筆者は Win7/OSX にセットアップしてみた。Win7版は動作させることが出来なかった

開発デモ

HelloWorld 表示してみる

画面に「Hello, World.」と表示させる方法はいくつかある

デザイナを用い、ラベルテキストを「Hello, World.」とする
ラベルウィジェットを手動で生成し、テキストを手動で設定する
テキストが表示出来る他のウィジェットでも可
paintEvent() を再実装し、drawText() 等を用いて「Hello, World.」を描画する
MainWindow を直接オーバライドしてもよいし、ウィジェットを貼り付け、それをオーバライドしてもよい

もっとも簡単なのは、デザイナを用いて、ラベルを配置する方法である

新規プロジェクトを作成

ファイル一覧から ui ファイルをダブルクリックし、デザイナを開く

フォームにラベルを配置し、テキストを「Hello, Wold.」に修正

ビルド・実行

このへんの使い勝手は、VS, Eclipse などの通常のIDEと大差ない
ui ファイルはuiオブジェクトを指定するXMLファイルである

ウィジェットのメンバ変数として Ui::MainWindowClass ui; が宣言され
コンストラクタにて、ui.setupUi(this); により ui オブジェクトが動的に構築される
ui をオブジェクトそのものではなく、ポインタにすることも出来る

デザイナで配置したオブジェクトは、C++ プログラムから ui->オブジェクト名で参照することが出来る

動的なテキスト変更などが可能

デザイナを使用せず、手でラベルオブジェクトを生成することも可能
ウィジェットの描画ハンドラ（paintEvent(QPaintEvent *)）を再実装して、表示することも可能

ウィジェットをシグナルスロットでつないでみる

Qt の最大の特徴であるシグナル/スロットの使用例

シグナル/スロットはクラス・メソッドを動的にバインディングする仕組み
型安全
Moc（Meta Object Compiler）により C++ 構文を拡張している
connect(オブジェクト, SIGNAL(シグナル名(引数)), オブジェクト, SLOT(スロット名(引数)))) により、シグナル/スロットを結合
disconnect() で結合を解除することも可能
デザイナでシグナル/スロット結合を設定可能

フォームにスライダー（QSlider）とダイアル（QDial）を配置

F4 を押し、シグナル/スロット編集モードにし、スライダーとダイアルを結合（connect）

スライダーの valueChanged(int) シグナルと、ダイアルの setValue(int) を結合する

ビルド・実行し、スライダーを移動すると、ダイアルが同期する

同様に、ダイアルの valueChanged(int) シグナルと、スライダーの setValue(int) を結合すると、完全に同期する

シグナル/スロットを実装してみる

QObject 派生クラスは、シグナル/スロットを実装することが出来る
シグナルは、宣言ファイルで signals: に続けて、シグナルを宣言するだけでよい。

    class Hoge
    {
        ....
    signals:
        void    mySugnal();
    };

スロットは、宣言ファイルで {public | protected | private} slots: に続けて、スロットメソッドを宣言し

    class Hoge
    {
        ....
    public slots:
        void    mySlot();
    };

実装ファイルで通常のメソッドと同様に実装する

    void Hoge::mySlot()
    {
        ....
    }

タップ（クリック）イベントを処理してみる

タッチ操作を行うと QEvent::Gesture イベントが発生する
bool event(QEvent *event) ハンドラで処理を行うことが出来る

    bool MyWidget::event(QEvent *event)
    {
        if (event->type() == QEvent::Gesture)
            return gestureEvent(static_cast(event));
        return QWidget::event(event);
    }

特にイベント処理を行わない場合、マウスイベントに変換され、マウスイベントハンドラがコールされる

void QWidget::mousePressEvent ( QMouseEvent * event )
{
}
void QWidget::mouseReleaseEvent ( QMouseEvent * event )
{
}
void QWidget::mouseMoveEvent ( QMouseEvent * event )
{
}

QMouseEvent::pos() でマウス座標取得などが可能
ボタン種別は Qt::MouseButtons QMouseEvent::buttons() で取得

画像を表示してみる

まずは画像をリソースとして登録する
QtCreator の場合はファイル＞ファイル/プロジェクトの新規作成を実行し、 Qt＞Qt リソースファイルを選び、リソースを新規作成する
プロジェクトディレクトリに Resource ディレクトリを作成し、画像ファイルを格納する
mainwindow.qrc をダブルクリックし、Qt リソースエディタを起動
Add＞Add Prefix を実行し、Prefix を作成
Add＞Add Files を実行し、画像ファイルをリソースとして登録する
リソース登録したファイルは、プログラムからは ":/prefix/リソース名" で参照することが出来る
画像ファイルは QPixmap に読み込み、QPainter::drawPixmap(const QPointF & point, const QPixmap & pixmap) 等で画面に表示できる
描画処理は paintEvent(QPaintEvent *) を再実装により行う

簡単なアニメーションをやってみる

2Dグラフィックスフレームワークにはアニメーション機能があるが、QWidget には無い
QWidget派生クラスでアニメーションを行う場合は、タイマー割り込みを使用する

    class MyWidget : public QWidget
    {
        .....
    protected
        void    paintEvent(QPaintEvent *);  //  描画ハンドラ

    protected slots:
        void    onTimer();  //  タイマー処理ハンドラ

    private:
        QTimer  m_timer;    //  タイマーオブジェクト
        QPointF m_pos;      //  表示位置情報
    }

    MyWidget::MyWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent)
    {
        ....
        connect(&m_timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimer()));
        m_timer.start(1000/FPS);
    }
    void MyWidget::onTimer()
    {
        画像位置を更新;
        update();
    }
    void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
    {
        QPainter painter(this);
        QPixmap pixmap;
        if( pixmap.load(":/MainWindow/Resourece/hoge.png") )
            painter.drawPixmap(m_pos, pixmap);
    }

動的翻訳してみる

新規プロジェクトを作成し、フォームに Hello, World ラベル、Translate チェックボックスを配置

処理スロットを追加し、チェックボックスの clicked(bool) とコネクト

翻訳ファイルを生成。ファイル名は testhello_ja.ts とした。

翻訳ファイルをダブルクリックし、Linguist を開き、Hello, World を翻訳し、保存

翻訳ファイルに対して lrelease を実行し、qm ファイルを生成

生成された qm ファイルを Resources 下に移動
qrc ファイルを開き、生成した qm ファイルをリソースとして追加

MainWindow に onTranslate(bool) スロットを追加する

    class MainWindow
    {
        .....
    protected slots:
        void    onTranslate(bool);
    };

    void MainWindow::onTranslate(bool b)
    {
        QTranslator translator;
        if( b && !translator.load(":/MainWindow/Resources/testhello_ja.qm") )
            return;
        qApp->installTranslator(&translator);
        ui.retranslateUi(this);
    }

Translate をチェックすると、翻訳が動的に切り替わる

※ 本来であれば、ロケールを判定し、起動時に翻訳ファイルを切り替えるのが定石なのだが、現状はロケール判定機能が未実装のようだ（JNI 経由で判定することは可能）。

端末の表示方向を固定する

マニュフェストファイルの activity タグに以下を追加する

android:screenOrientation="portrait" // 縦方向固定
android:screenOrientation="landscape" // 横方向固定

出来たバイナリをアンドロイド環境で動作させる

ターゲットを Android にし、実行アイコンクリック（または Deploy メニュー）
基本的にソースは共通

筆者は MainWindow.h, .cpp だけは別にしている
OSにより処理を切り分けたい場合は #ifdef Q_OS_ANDROID 等を使う
128, 72, 48, 36px アイコン画像、1280x800 スプラッシュスクリーンも用意し、 Android/res 以下に置く

実機が繋がっていない場合はエミュレータが起動される

実際に動作させるには Ministro II をインストールする必要がある
Ministro II は GP からDL出来る
GP からDL出来ない場合は、http://sourceforge.net/projects/ministro.necessitas.p/ からDL・インストールする

実機が繋がっていれば、実機で実行される

この場合でも、一度は Ministro II をインストールする必要がある
筆者の環境では 4.2.2 にアップデートしたら、実機が認識されなくなってしまった orz（サポート外？）

プロジェクト/Android/bin/プロジェクト名-Debug.apk が出来る

apk を配布

Project > Android > Run Settings > Package configurations を設定

ターゲット SDK
パッケージ名
バージョンコード、バージョン番号

Android/AndroidManifest.xml に以下を追加

<user-sdk android:minSdkVersion="3"/>

現状では Sign package 機能が動作しないので、手動で署名＆align4化

hoge-debug.apk を hoge-debug.zip にリネームして解凍
META-INF を削除し、圧縮。zip を apk にリネーム
jarsigner により署名（keystore はあらかじめ作成しておく）
zipalign により 4 align に設定

出来た apk を野良配布 and/or GP等にアップロード