OSG经典教程最长的一帧经典的OSG教程，感谢王锐大神的贡献！此教程非常适合进行OSG的学习。小伙伴

文件名称: OSG经典教程最长的一帧

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详细说明：经典的OSG教程，感谢王锐大神的贡献！此教程非常适合进行OSG的学习。小伙伴们欢迎下载，祝学习顺利~~init Event- >set EventType(osgGA: GUIEventAdapter: FRAME) if( cameraManipulator. validO) cameraManipulator->inii(initEvenl, this); 从变量的名称可以猜测出 eventQueue的功能,它用于储存该视景器的事件队列。OS 中代衣事件的类是 SEga: GUIEventAdapter,它可以用于衣达各种类型的鼠标、键盘、触压笔和窗口事件在用户程序中,我们往往通过继承 OSgga: GUIEventhandler类,并重写 handle 凶数的方法,获取实时的鼠标/键盘输入,)进而实现相应的用户代码(参见 osgkey boardhouse)。 eventQueue除了保存一个 GUIEventAdapter的链表之外,还提供了一系列对链表及其元素的操作函数,这其中, createEvent函数的作用是分配和返回一个新的 GUIEventAdapter 事件的指针。随后,这个新事件的类型被指定为 FRAME事件,即每帧都会触发的一个事件那么, cameraManipulator呢?没错,它就是视景器中所用的场景漫游器的实例。通常我们都会使用 setCameramanipulator来设置这个变量的内容,例如轨迹球漫游器 ( TrackballManipulator)可以使用鼠标拖动米观察场景,而驾驶漫游器( DriveManipulator) 则使用类似」汽午鸳驶的效果来实现场景的漫游。上面的代码将新创建的 FRAME事件和cwer对象本身传递给 camcraManipulator的 init函数,不同的漫游器(如 TrackballManipulator、 DriveManipulator)会重写各自的int函数,实现自己所需的初始化工作。如果读者希望自己编写一个场景的漫游器,那么覆写并使用 OSggA: Matrix Manipulator;init就可以灵活地初始化自定义漫游器的功能了,它的调用时札就在这里。那么,回到 viewerlnit函数……很好,这次似乎没有更多的内容了。没想到一个短短的凶数竞然包含了那么多的信息,看来草率地阅读还貞是使不得。解读成果: OSg GA: EventQueue crealeEvenl, OSgGA: Matrix Manipulator: init, osg Viewer: Vi osg viewer: Viewer: viewerInit 悬疑列表: 无第二日当前位置: osg Viewer/ Viewer cpp第385行, osg viewer:Ⅴ Viewer: realized Ⅴ lewer; realize函数是我们十分熟悉的另一个函数,从OSG问世以米,我们就习惯于在进入仿真循环之前调用它(现在的OSG会自动调用这个函数,如果我们忘记的话),以完成窗口和场景的“设置”工作。那么,什么叫做“设置”,这句简单的场景设置又包含了多少內谷呢?艰辛的旅程就此开始吧首先是一行: setcamera with Focu(,其内容无非是设置类变量 camera WithFocus指向的内容为NULL。至于这个“带有焦点的摄像机”是什么意思,我们似乎明白,似乎又不明白,就先放入一个“悬疑刎表”( Todo list)中好了下面遇到的函数就比较重要了,因为我们将会在很多地方遇到它: Contexts contexts getContexts(contexts) 变量 contexts是一个保存了osg: Graphics Context指针的向量组,而 Viewer: getContexts 函数的作用是获取所有的图形上下文,并保存到这个向量组中来。对于需要将OSG嵌合到各式各样的GUI系统(如MFC,Q, wxWidgets等)的朋友来说,osg: Graphics Context类是经常要打交道的对象之一。一种常用的嵌入方式也许是这样实现的 osg: ref ptr traits=new osg:: Graphics Context: Traits osg: ref ptr< osg: Referenced> windata ncw osg Vicwcr: Graphics Window Win32: Window Data(h Wnd) trails->X 0; traits->y-O traits->inherited Window Data= windata osg: Graphics Contcxt*gc=osg: Graphics Contcxt: crcatc Graphics Contcxt( traits. gctO) Camera camera- viewer. getCamerao camera->setGraphics Context(gc) viewer. setCamera( camera 这个过程虽然比较繁杂,但是顺序还是十分清楚的:首先设置嵌入窗口的特性( Traits) 例如Ⅹ、Y位置,宽度和扃度,以及父窗∏的句柄( inherited Window Data);然后根据特性的设创建一个新的图形设备上下文( Graphics Context),将其赋予场景所用的摄像机。而我们在 getContexts函数中所要获取的,也许就包括这样一个用户建立的 Graphics Context设备当前位置: osg Viewer/ Viewer;cpp第1061行,osgⅤ lewer∷Ⅴ lewer: get Contexts 在这个函数之中,首先判断场景的主摄像机 camera是否包含了一个有效的 Graphics Context设备,然后再遍历所有的从摄像机 slaves(一个视景器可以包含一个主摄像级和多个从摄像机),将所有找到的 graphics Context图形上下文设备记录下来。随后,将这些 Graphics Context的指针追加到传入参数( contexts向量组)中,并使用 std:sort执行了一步排序的工作,所谓的排序是按照这样的原则米进行的 1、屏幕数量较少的 Graphics Context设备排列靠前; 2、窗口ⅹ坐标较小的设备排列靠前; 3、窗∏Y坐标较小的设各排列靠前。如果希望观察自己的稈序中所有的图形设备上下文,不妨使用这个数来收集一下。简单的情形下,我们的程序中只有一个主摄像机,也就只有一个 Graphics Context设备,它表达了一个全屏幕的图形窗口;而 osgcamera这个例」程序可以创建六个从摄像机,因此可以得到六个图形上下文设备,且各个图形窗口的X坐标各不相同,这也正是这个例子想要表达的。可是,主摄像机的 GraphicsContext呢?为什么 osgcamera中不是七个 Graphics Context 设备呢?答案很简单,主摄像机没有创建图形上下文,因此也就得不到设备的指针。为了理解这个现象的原因,我们个妨先回到 realize函数中当前位置: osg Viewer/ liewer:cpp第394行,osgⅤ Viewer∷Ⅴ lewer: realize 有一个显而易见的事实是:。程序还没有进入仿真循环,且对于 osg Viewer∷ Viewer还没有任何的操作之时,系统是不会存在任何图形上下文的;创建一个新的osg: Camera对象也不会为其自动分配图形上下文。但是,图形上下文 Graphics Context却是场景显小的唯平台,系统有必要在开始渲染之前完成其创建工作假设用户已经在进入仿真循环之前,自行创建了新的 Camera摄像机对象,为其分配了自定义的 Graphics Context设备,并将 Camera对象传递给视景器,就像σ sgviewerMFC和 osgcamera例子,以及我们在编写与GUI系统嵌合的仿真稈序时常做的那样。此时,系统已经不必为图形上下文的创建作任何多余的工作,因为用户不需要更多的窗口来显示自己的场景了。所以就算主摄像机 camera还没有分配 Graphics Context,只要系统中已经存在图形上下文,即可以开始执行仿真程序了但是,如果 geL Contexts没有得到任何图形上下文的话,就说明仿真系统还没有合适的显示平台,此时就需要尝试创建一个缺省的 Graphics Context设备,并再次执行 getContexts 如果还是没能得到任何图形上下文的话,那么就不得不退出程序了。创建缺省 Graphics Context设备的方法有以下儿种: 1、读取 OSG CONFIG FILE环境变量的內容:如果用户在这个环境变量中定义了一个文件路径的话,那么系统会尝试用 osgI: readobjectFile函数读入这个文件,使用cg插件进行解析;如果成功的话,则调用 osg viewer; Viewer:ake函数,使用配置信息设置当前的视景器。这些工作在 osg viewer:Ⅴ lewer: reconfiguration函数中实现。 2、读取 OSG WINDOW坏境变量的内容:如果用户以“xywh”的格式在其中定义了窗口的左上角坐标(x,y)和尺寸(w,h)的话(注意要以空格为分隔符),系统会尝试使用 osg viewer:View: setUp ViewIn Window函数来创建设各。 3、读取 OSG SCREEN环境变量的内容:如果用户在其中定义了所用屏幕的数量的话, 系统会尝试用 osg viewer:iew: setUpⅤ iewOnSingleScreen函数,为每一个显示屏创建一个全屏幕的图形窗口;如果同时运设置了 OSG WINDOW,那么这两个坏境变量都可以起到作用,此时将调用 setUpⅤ lewIn window函数。、如果上述环境变量都没有设置的话(事实上这也是最常见的情况),那么系统将调用 vIewer∷view: setUp view Across AllScreens函数,尝试创建一个仝屏显示的图形设备那么,下文就从这几种图形设备建立的方法开始。至于后面的路,果然遥遥无期呢解读成果: osg viewer: Viewer: getContexts, osg Viewer: Viewer: read Configuration 悬疑列表: 类变量 camera withFocus的意义是什么? 第三日当前位置: osy Viewer/View.cpp第575行, osg Viewer:Ⅴiew: setUpⅤ lewIn Window 这个函数有五个传入参数:窗口左上角坐标x,y,宽度 width,高度 height,以及屏幕数 screenful。它的作用顾名思义是根据给定的窗冂参数来创建个图形设各。首先函数将尝试获取osg: Display Settings的指针,这个类在OSG的窗口显示中扮演了重要的地位:它保存了OSG目前用到的,与图形显示,尤其是立体显示有关的所有信息, 主要包括: display Typc:显示器类型,默认为 MONITOR(监视器),此外还支持 POWERWALL (威力墙), REALITY CENTER(虚拟实境中心)和 HEAD MOUNTED DISPLAY(头盔显示器)。 stereoModel:立体显示模式,默认为 ANAGLY PHIC(互补色),此外还支持 QUAD BUFFER(四方体缓冲), HORIZONTAL SPLIT(水平分割), VERTICAL SPLIT(垂直分割), LEFT EYE(左眼用), RIGHT EYE(右眼用), HORIZONTAL INTERLACE(水平交错),Ⅴ ERTICAL INTERLACE(垂直交错), CHECKERBOARD(棋盘式交错,用于 DLP显示器) eyeSeparation:双眼的物理距离,默认为0.05。 screen width, screenHeight:屏幕的实际宽度和高度,分别默认没置为0.325和0.26, 目前它们影响的仅仅是视图采用透视投影时的宽高比。 screen distance:人眼到屏幕的距离,默认为0.5 splitStereoHorizontalEyeMapping:默认为 LEFT EYE LEFT VIEWPORT(左眼渲染左视凵),也可设为 LEFT EYE RIGHTⅤ EWPORT(左眼渲染右视口)。 splitstereohorizontalSeparation:左视口和右视口之间的距离(像素数),默认为0。 splitstcrco vcrtical EycMapping:默认为 LEFT EYE TOPⅤ EWPORT(左眼渲染顶视 ∏),也可设为 LEFT EYE BOTTOM VIEWPORT(左眼渲染底视冂)。 splitstereo VerticalSeparation:顶视口和底视口之间的距离(像索数),默认为0 象 SplitStereoAutoAdjustAspectRatio:默认为true,用于屏幕分割之后对其宽高比进行补 max Numof( graphics Contexts:用户程序中最多可用的( graphics Contcxt(图形设备上下文)数目,默认为32个。 numMultiSamples:多重采样的子像素样本数,默认为0。如果显示卡支持的话,打开多重釆样可以大幅改善反走样(ant- -aliasing)的效果。此外还有很多可以设置的类变量,如 minimum Number Siencilbils(模板缓存的最小位数)等,其默认设置均在osg: Display Settings: setDefaults函数中完成,其中有些变量可能还没有作用。要注意的是, Display settings的作用仪仅是保存所有可能在系统显示中用到的数据,这个类本身并不会据此改变任何系统设置和渲染方式。值得称道的是, Display Settings可以很方便地从系统环境变量或者命令行参数中获取用户对显示设备的设置,详细的调用方法可以参阅 Display Settings: readEnvironmenlalⅤ ariables 和 DisplaySettings: readCommandLine两个函数的内容,十分通俗易懂。如果希望在用户程序中更改 Display settings中的显示设置,请务必在执行视景器的 realize函数之前,当然也就是仿真循环开始之前。这一点也是要切记的不知不觉中,似乎完全跑题了,那么我们还是先设法回到主题上来当前位置: osg Viewer/ Vicw.cpp第579行, osg viewer:icw: setUp VicwInwindowo 代码解读的工作完全没有进展,看米需要加快进度了。获取系统显示设备的设置参数之后,下血我们要开始创建新的 Graphics Context设备了,回忆“第二日”的内容中所介绍的 OSG与GU窗口嵌合的流程,第一步是新建一个显示设备特性实例: osg: ref ptrtraits -new osg: Graphics Context: Traits 设置图形窗口的特性值。注意这里用到了一个函数 Screenldentifier: creadDISPLAY,它的工作仅仅是尝试检査系统环境变量 DISPLAY,并调用 Screenldentifier: setscreenldentifier 函数,将其中的内容按照“ hostname:0.0”的格式解析为系统的主机名称( hostname),显示数(在Win32下必须为0)和屏幕数(0或者其它数字) 根据立体显示模式的不同,窗∏特性中的模板位数等参量也会有所区分下一步,创建新的 Graphics Context:并将其设置给视景器的主摄像机 osg: ref ptr gc osg: Graphics Context: create Graphics Context(traits. geto) camera->set Graphics Context(gc. geto 千万不要简单地使用new来创建新的 Graphics Context指针,因为相比起来, create Graphics Context还完成了这样一些工作 1、获取窗口系统API接口,即 Graphics Context: Windowing SystemInterface的实例 2、执行 setUndefinedscreenDetails ToDefaultscreen函数,如果用户没有设置屏幕薮,则自动设置为缺省值0 3、返川 WindowingSystcmIntcrfacc: create( Graphics Contcxt的值看似一切顺利,但是稍一深究就会发现,这里面存在了一个重要但是不好理解的问题: Windowing SystemInterface: create Graphics Context可是一个纯虚函数,它怎么可能返回新建立的图形设备上下文呢?事实上,这个看似简单的 Windowing SystemInterface结构体也是另有玄机的,注意这个函数: void Graphics Context: Sct Windowing SystcmIntcrfacc (Windowing SystemInterface callback) 它的作用是指定操作平台所使用的视窗API接口,也就是在特定的系统平台上创建图形窗凵的时候,将会使用到哪些本地AP函数。当然, Windows系统要使用Win32AP,而 Linux系统要使用X1AP,Appe系统则使用 Carbon 切有关视窗AP接口的T作都是由( graphics window win32, Graphics window x11和 Graphics Window Carbon这二个类及其协作类来完成;而指定使用哪个窗冂系统API按∏ 的关键,就在于源文件 osg Viewer( graphics Window win32.cpp中定义的结构体 Register Windowing SystemInterfaceProxy了,仃细研读一下这个结构体和刚才所述的 setwindowing SystemInterface数的关系,还有注意那个紧跟着结构体的全局变量 ( Graphics window win32.cp,2367行),相信您一定会人呼巧妙的。什么,( raphics window xll.cp中也有这个结构体?那么请仔绀检查下 CMake自动生成的 osg viewer. vcproj工程,看看有没有包含这个多余的文件(对于 Windows系统来说) 这也诈就是使用 CMake来实现跨平台编译的好处之一了至」 Windowing SystemInterface: create Graphics Context数是如何使用Win32AP来实现图形设备的创建的,鉴于本文并不想追赶《资本论》的宏伟规模,就不再深究了,读者不妨自行刨根问底回来吧,回来吧。还是让我们回到 setUp ViewIn Window函数中来。这个函数剩下的内容并不是很多,也不难理解,主要的工作有 1、调用 OSgga: GUIEventAdapter: setWindow Rectangle记录新建立的窗冂设备的大小, 因而这个设备上产生的键盘和鼠标事件可以以此为依据 2、设置主摄像机 camera的透视投影参数,并设置新的Ⅴ iewport视口。 3、执行osg< amera: setDraw Buffer和执行osg: Camera: setReadBuffer函数,这实质上相当于在渲染的过程中执行 glDraw Buffer和 glReadBuffer’从而自动设置此摄像机想要绘制和读取的缓存就这样。不过这回真是一次又一次地离题万里……希望我们还是从中得到了一些收获和启迪的,对吗? 解读成果 osg: Display Settings set Defaults, osg: Graphics Context: :create Graphics Context g viewer∷View: setUpⅤ lewIn Window 悬疑列表类变量 camera With Focus的意义是什么? 第四日当前位置: osg Viewer/ Viewer: cpp第426行, osg viewer:Ⅴ Newer: realized setUp view On Single Screen和 setUp view AcrossAllScreens函数的头现流程与上一日介绍的 setUp ViewIn Window区别不是很大。值得注意的是, setUp view Across AlIScreens函数中调用 GraphicsContext: get Windowing SystemInterface函数取得了与平台相关的视窗AP接口类 (其中的原理请参看上一日的文字),并进而使用 Windowing SystemInterface: getNunScreens 函数取得了当前系统的显示屏幕数。事实上,如果我们需要在自己的程序中获取屏幕分辨率,或者设置屏幕刷新率的话,也可以使用同样的方法,调用 getScreenResolution, netScreen resolution和 netScreen RefreshRate 等相关函数即可。具体的实现方法可以参见 Graphics window Win32cpp的源代码 setUp View AcrossAlIScreens函数可以自行判断屏幕的数量,并且使用多个从摄像机来对应多个屏幕的显示(或者使用主摄像机 camera来对应单一屏幕)。此外它还针对水平分割显示( HORIZONTAL SPLIT)的情况,对摄像机的左/右眼设置自动做了处理,有兴趣的读者不妨仔细研究最后,本函数还执行了一个重要的工作,即Ⅴicw: assign ScencData To Cameras,这其中包括以下几项上作: 对于场景漫游器 cameraManipulator,执行其 setNode函数和home函数,也就是设置漫游器对应于场景图形根节点,并回到其原点位置。不过在我们使用 setCameraManipulator 凶数时也会自动执行同样的操作。 2、将场景图形赋予主摄像机 camera,同时设置它对应的渲染器( Renderer)的相关函数。这里的渲染器起到了什么作用?还是先放到悬疑列表中吧,不过依照我们的解读速度这个问题可能会悬疑很久 3、同样将场景图形赋予所有的从摄像机 slaves,并设置每个从摄像机的渲染器。终于可以回到 realize函数的正轨了,还记得下一步要做什么吧?对,在尝试设置了缺省的 Graphics context设备之后,我们需要再次使用 getContexts来获取设备,如果还是不成功的话,则OSG不得不退出运行了(连图形窗∏都建立不起来,还玩什么) 当前位置: osg Viewer/viewer:cp第446行, osg viewer:Ⅴ lewer: realized 现在我们遍历所得的所有〔 raphics Contex设备(通常情况下,其实只有一个而凵)。对于每个 GraphicsContext指针ge,依次执行 if realize Operation. valido & gc->valido gc-makeCurrent( realizeoperation(gc) gc->release() 一头雾水,但是決不能轻言放弃。仔细研究一下吧,首先是( iraphicsContext: rcali7c函数,实际上也就是 Graphics Context: realizelmplementation函数 realizelmplementation是纯虚函数吗?没错,回想一下第三日的内容,当我们尝试使用 create Graphics Context米创建一个图形设备上下文时,系统返回的实际上是这个函数的值 ref ptr< Graphics Context: WindowingSystemInterface>&wsref windowing SystemInterfaceRefo return wsref->create Graphics Context(trails 而正如我们历经千辛万苦所分析的那样, wsrf所指向的是平台相关的API接口类,也就是Win32API的接冂,也就是( graphics window win32.cpp中对应类的实例。换句话说,此时 WindowingsystemInterface: create Graphics Context函数返回的值,也应当是派生自 Graphics Context的具体类的实例! 正确,对于 Windows用户来说,这个凶数返回的恰恰是 Graphics Window Win32的实例, 而前文的 realizelmplementation函数,正是 Graphics window Win32: realizelmplementation 晕头转向了………那么,用一张图也许能解决一点问题吧 OSg: Camera Camera set Graphics Context Windowing SystemInterface c create Graphics Context oSg: Graphics Context osg Viewer:: Graphics window Win32 osg: Graphics Context:: osg viewer:: Graphics window l WindowingSystemInterface osg Viewer: Graphics Window Carbon Win32WindowingSystem X1l SystemInterface OSXCarbon WindowingSystemInt erface 1、视景器Ⅴ lewer的主/从摄像机均需要使用 setGraphics Context设置刈应的图形设备卜下文,实际上也就是对应的显示窗凵 2、 Graphics Context的创建由半台相关的抽象按口类 Windowing SystemInterface负责, 对于Win32平台而言,这个类是由 Graphics Window win32 cpp ikJ win32 Windowing System类具体实现的,它创建的显示窗∏设备即 osg viewer:( raphics Window win32的实例 3、进一步深究的话,如果窗口特性( Traits)中开启了 pbuffer选项,则OSG将尝试创建 osg viewer: PixelBuffer win32设备,以实现离屏渲染( Offscreen Render),纹理烘焙 ( Render -To- Texture)等工作;则只建立通常的 OpengL窗口真是令人兴奋!没错, Graphics Contcxt: makc Current和 GraphicsContcx: rclcasccontcxt 凶数也是用相同的方法来实现多态性的,而它们的上作也就是 Opengl开发者使用函数 wglMake Current完成的工作,将渲染上下文RC对应到下确的窗口绘制句柄上。如果您还想要深究具体的实现方法的话,就好好地阕读 Graphics window win32.cpp中的相关内容吧,个过我们的旅程要继续了。等等,刚才那段程序里面, realizeOperation是仆么,它又执行了什么?嗯,简单说来这个变量是通过 Viewerbase: setRealizeOperation来设置的,其主要作用是在执行 realize函数时,顺使完成用户指定的一些工作。您自凵的工作内容可以通过继承 osg:: Operalion类并重载 operator操作符来添加 osgcatch这个妙趣橫生的例子(一个傻娃娃接玩具的小游戏) 中就使用了 setRealizeOperation,主要的作用是为场景中的 Drawable几何对象立即编译显示列表( Display list)。有兴趣的话不妨细细把玩一下。解读成果: osg Viewer: View: setUp ViewOnSingleScreen osg viewer: View: assignSceneData Cameras, osg viewer: View: setUp view acrossAllScreens 悬疑列表类变量 camera with Focus的意义是什么?渲染器( Rcndcrcr)类起到什么作用? 第五日当前位置: osy Viewer/ Viewer. cpp第463行,ogⅤ lewer: Viewer: realize 下面我们再次遍历所有 GraphicsContcxt设备,对于每个 Graphics Context指针gc,判断它是否为 Graphics window对象,并执行( Graphics window: grabFocusltPointerIn Window函数。阅读 Graphics Window Win32类(目 Graphics Context的具体实现者)的同名函数可以发现, 这个函数不过是负责把鼠标焦点转到当前窗口上而已卜一步工作的代码如卜: osg: :Timcr: instance(->sctStartTickO setstartTick(osg: :Timer: instance0->getStartTick() etUp Threading 首先调用osg: Timer: setStartTick函数,启动OSG内部定时器并开始计时。随后,Ⅴ lewer: setStartTick函数的工作是找到当前视景器和所有 Graphics Context设备的事件队列 eventQueue,并设定它们的启动时刻为当前时间。下·行是调用Ⅴ ewer Base: set Up Threading函数……设置线程,对于·向以多线程渲染而闻名的OSG而言,这一定是个值得深究的话题。当前位置: oso Viewer; ViewerBase. cpp第122行, osg viewer; Viewer Base∷; sctUpThreadingO OSG的视景器包括四种线程模型,可以使用 set ThreadingModel进行设置,不同的线程模型在仿真循环运行时将表现岀伓冋的渲染效率和线程控制特性。通常而言,这凹种线程的特性如下: Single threaded:单线程模型。OSG不会创建任何新线程来完成场景的筛选和渲染,因而也不公对渲染效率的提高有仟何助益。它适合仟何配置下使用。 CullDraw ThreadPertontext:OSG将为每一个图形设备上下文( Graphics context)创建个图形线程,以实现并行的渲染工作。如果有多个CPU的话,那么系统将尝试把线程分别放在不同的CPU上运行,不过每一帧结束前都会强制同步所有的线程。 Draw ThreadPerContext:这线程模型同样会为每个 Graphics Context创建线程,并分配到不同的CPU上。十分值得注意的是,这种模式会在当前帧的所有线程完成工作之前,开始下一帧

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