osg示例解析之osgLight(1)

来源：互联网发布：数组中删除指定元素编辑：程序博客网时间：2024/05/18 15:57

1. 简介

osgLight示例演示了osg如何使用光照。

2. 描述

首先看一下osgLight的运行效果图，如下图所示：

3. 创建立方体

3.1 绘制一个面

首先是创建场景中的立方体，在创建中需要创建立方体的每一个面，实现在函数 createWall中,createWall的函数原型如下

osg::Geometry* createWall(const osg::Vec3& v1,const osg::Vec3& v2,const osg::Vec3& v3,osg::StateSet* stateset)1
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调用它的代码如下所示：

    // create front side.    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(0),                                  bb.corner(4),                                  bb.corner(1),                                  wall));1
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可以知道它是通过某个节点的包围盒来创建的，那么包围盒的corner分别是哪些点呢？也就是说这里的corner(0)到corner(7)分别指的是包围盒的哪些。查看源码可以得知：

//BoundingBox源码inline const vec_type corner(unsigned int pos) const{ return vec_type(pos&1?_max.x():_min.x(),pos&2?_max.y():_min.y(),pos&4?_max.z():_min.z());}1
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也就是说corner(0)到corner(7)遵循x、y、z从小到大排列，同时x优先y优先z的顺序，具体来说corner(0-7)如下图所示：

Corner顺序

通过上图以及createWall被调用的情况（前面是 0、4、1），我们可以知道该函数 createWall中的前三个参数 v1、v2、v3分别指的是一个四边形的左下点、左上点和右下点。（如果这点不清除那么代码阅读起来会有很大的障碍）通过阅读createWall的代码可以知道，该函数主要是用来绘制立方体的一个面，这个面被细分成100x100个四边形小方格来绘制。

3.2 绘制立方体

通过6个面的绘制组装成一个立方体，立方体绘制的代码如下：

    osg::StateSet* rootStateSet = new osg::StateSet;    root->setStateSet(rootStateSet);    osg::StateSet* wall = new osg::StateSet;    wall->setMode(GL_CULL_FACE,osg::StateAttribute::ON);    osg::StateSet* floor = new osg::StateSet;    floor->setMode(GL_CULL_FACE,osg::StateAttribute::ON);    osg::StateSet* roof = new osg::StateSet;    roof->setMode(GL_CULL_FACE,osg::StateAttribute::ON);    osg::Geode* geode = new osg::Geode;    // create front side.    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(0),                                  bb.corner(4),                                  bb.corner(1),                                  wall));    // right side    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(1),                                  bb.corner(5),                                  bb.corner(3),                                  wall));    // left side    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(2),                                  bb.corner(6),                                  bb.corner(0),                                  wall));    // back side    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(3),                                  bb.corner(7),                                  bb.corner(2),                                  wall));    // floor    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(0),                                  bb.corner(1),                                  bb.corner(2),                                  floor));    // roof    geode->addDrawable(createWall(bb.corner(6),                                  bb.corner(7),                                  bb.corner(4),                                  roof));1
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绘制六个面（设置了面的拣选，让背面被剔除掉），这些面绘制顺序是让背面朝向外，设置之后可以看到立方体内部。

3.3 绘制光源

场景中的光源绘制是在createLights函数中完成的，这个函数绘制了两个光源，一个光源固定在立方体的左上角（corner(4)）的位置，另一个光源是一个移动的光源，移动的路径是立方体的8个角点组成的。

3.4 模型动画

osgLight中添加了一个模型，通过该模型计算出一个包围盒，模型中添加了动画效果，主要是通过ModelTransformCallback实现的。实现如下：

class ModelTransformCallback : public osg::NodeCallback{    public:        ModelTransformCallback(const osg::BoundingSphere& bs)        {            _firstTime = 0.0;            _period = 4.0f;            _range = bs.radius()*0.5f;        }        virtual void operator()(osg::Node* node, osg::NodeVisitor* nv)        {            osg::PositionAttitudeTransform* pat = dynamic_cast<osg::PositionAttitudeTransform*>(node);            const osg::FrameStamp* frameStamp = nv->getFrameStamp();            if (pat && frameStamp)            {                if (_firstTime==0.0)                {                    _firstTime = frameStamp->getSimulationTime();                }                double phase = (frameStamp->getSimulationTime()-_firstTime)/_period;                phase -= floor(phase);                phase *= (2.0 * osg::PI);                osg::Quat rotation;                rotation.makeRotate(phase,1.0f,1.0f,1.0f);                pat->setAttitude(rotation);                pat->setPosition(osg::Vec3(0.0f,0.0f,sin(phase))*_range);            }            // must traverse the Node's subgraph            traverse(node,nv);        }        double _firstTime;        double _period;        double _range;};1
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主要是修改位置姿态节点osg::PositionAttitudeTransform类，该类与osg::MatrixTransform类似，主要区别在于osg::PositionAttitudeTransform比较直观，通过设置缩放、平移量和旋转实现。它的矩阵 Matrix = SRT（顺序是缩放、旋转、平移），在NodeCallback中一直去修改平移和旋转实现动画的效果。

osg::MatrixTransform和osg::PositionAttitudeTransform的几点区别：
1. osg::MatrixTransform按照我们给的顺序组合各种变换，比如我们先定义平移、在定义旋转和缩放，那么MatrixTransform的矩阵是
M = TRS，也就是所它会严格按照我们指定的顺序执行操作。指定的顺序不同时产生的结果差异巨大。
2. osg::PositionAttitudeTransform同时几个接口来获得平移、旋转和缩放矩阵，分别是：

1.setPosition指定平移量2.setAttitude指定旋转量3.setScale指定缩放量1
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不管我们设置的顺序如何，它的结果矩阵M=SRT（先缩放再旋转最后平移）总是按固定的顺序进行。除此之外osg::PositionAttitudeTransform还可以设置旋转和缩放的轴心位置（一般来说旋转和缩放是以原点为轴心进行的），但是PositionAttitudeTransform提供了让我们以其他位置为轴心进行旋转和缩放。

如果我们想用MatrixTranform实现与PositionAttitudeTransform同样的效果，那么就必须设置三个矩阵相乘的顺序是SRT。如果PositionAttitudeTransform设置了轴心位置，那么在作平移和旋转变换的时候还需要注意应该先平移到轴心位置，再旋转（和缩放），再平移回去。

0 0