OSG学习：几何对象的绘制（一）——四边形

蔚落 2022-05-23 00:17 382阅读 0赞

> 以下内容来自： 
> 
> 1、《OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南》肖鹏 刘更代 徐明亮 清华大学出版社 
> 
> 2、《OpenSceneGraph三维渲染引擎设计与实践》王锐 钱学雷 清华大学出版社
> 
> 3、自己的总结

> OSG中类的继承关系等见**[OSG学习：OSG组成（二）——场景树][OSG_OSG]。**
> 
> [下载完整工程OSG\_3\_GeometryQuads][OSG_3_GeometryQuads]
> 
> 创建C++项目后，首先需要配置OSG环境，具体步骤看[OSG学习：WIN10系统下OSG+VS2017编译及运行][OSG_WIN10_OSG_VS2017]第六步：新建OSG项目测试。

# 绘制一个四边形 #

// stdafx.h
    
    #include <osg/Node>
    #include <osg/Geode>
    #include <osg/Group>
    
    #include <osgViewer/Viewer>
    #include <osgDB/ReadFile>
    #include <osgDB/WriteFile>
    
    //osgUtil工具类库，提供通用的共用类，用于操作场景图形及内容，如更新、裁剪、遍历、数据统计及场景图的一些优化。包括Delaunay三角面绘制功能、法线生成功能等。Optimizer优化器
    #include <osgUtil/Optimizer>

//.cpp
    
    /*绘制并渲染几何体的主要步骤：
    1.创建各种向量数据，如顶点、纹理坐标、颜色、法线。顶点数据按照逆时针顺序添加，以确保背面剔除的正确
    2.实例化几何对象osg::Geometry，设置顶点坐标数组、纹理坐标数组、颜色数组、法线数组、绑定方式和数据解析
    3.加入叶节点绘制并渲染
    */
    osg::ref_ptr<osg::Node> createQuad()
    {
    	//创建一个叶节点对象
    	osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode();
    
    	//创建一个几何体对象
    	osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom = new osg::Geometry();
    
    	//创建顶点数组，注意顶点的添加顺序是逆时针的
    	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> v = new osg::Vec3Array();
    	//添加数据
    	v->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f));
    	v->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f));
    	v->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 1.0f));
    	v->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
    	//设置顶点数据setVertexArray(Array *array)
    	geom->setVertexArray(v.get());
    
    	//创建纹理数组
    	osg::ref_ptr<osg::Vec2Array> vt = new osg::Vec2Array();
    	//添加数据
    	vt->push_back(osg::Vec2(0.0f, 0.0f));
    	vt->push_back(osg::Vec2(1.0f, 0.0f));
    	vt->push_back(osg::Vec2(1.0f, 1.0f));
    	vt->push_back(osg::Vec2(0.0f, 1.0f));
    	//设置纹理坐标数组setTexCoordArray(unsigned int unit, Array *)参数纹理单元/纹理坐标数组
    	geom->setTexCoordArray(0, vt.get());
    
    	//数据绑定：法线、颜色，绑定方式为：
    	//BIND_OFF不启动用绑定/BIND_OVERALL绑定全部顶点/BIND_PER_PRIMITIVE_SET单个绘图基元绑定/BIND_PER_PRIMITIVE单个独立的绘图基元绑定/BIND_PER_VERTIE单个顶点绑定
    	//采用BIND_PER_PRIMITIVE绑定方式，则OSG采用glBegin()/glEnd()函数进行渲染，因为该绑定方式为每个独立的几何图元设置一种绑定方式
    	
    	//创建颜色数组
    	osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> vc = new osg::Vec4Array();
    	//添加数据
    	vc->push_back(osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));
    	vc->push_back(osg::Vec4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f));
    	vc->push_back(osg::Vec4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f));
    	vc->push_back(osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f));
    	//设置颜色数组setColorArray(Array *array)
    	geom->setColorArray(vc.get());
    	//设置颜色的绑定方式setColorBinding(AttributeBinding ab)为单个顶点
    	geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);
    
    	//创建法线数组
    	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> nc = new osg::Vec3Array();
    	//添加法线
    	nc->push_back(osg::Vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));
    	//设置法线数组setNormalArray(Array *array)
    	geom->setNormalArray(nc.get());
    	//设置法线的绑定方式setNormalBinding(AttributeBinding ab)为全部顶点
    	geom->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
    
    	//添加图元，绘制基元为四边形
    	//数据解析，即指定向量数据和绑定方式后，指定渲染几何体的方式，不同方式渲染出的图形不同，即时效果相同，可能面数或内部机制等也有区别，函数为：
    	//bool addPrimitiveSet(PrimitiveSet *primitiveset)参数说明：osg::PrimitiveSet是无法初始化的虚基类，因此主要调用它的子类指定数据渲染，最常用为osg::DrawArrays
    	//osg::DrawArrays(GLenum mode, GLint first, GLsizei count)参数为指定的绘图基元、绘制几何体的第一个顶点数在指定顶点的位置数、使用的顶点的总数
    	//PrimitiveSet类继承自osg::Object虚基类，但不具备一般一般场景中的特性，PrimitiveSet类主要封装了OpenGL的绘图基元，常见绘图基元如下
    	//POINTS点/LINES线/LINE_STRIP多线段/LINE_LOOP封闭线
    	//TRIANGLES一系列三角形(不共顶点)/TRIANGLE_STRIP一系列三角形(共用后面两个顶点)/TRIANGLE_FAN一系列三角形，顶点顺序与上一条语句绘制的三角形不同
    	//QUADS四边形/QUAD_STRIP一系列四边形/POLYGON多边形
    	geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 4));
    
    	//添加到叶节点
    	geode->addDrawable(geom.get());
    
    	return geode.get();
    }
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
    	//方法1：在智能指针中创建viewer，使用它的方法用"->"
    	//创建Viewer对象，场景浏览器
    	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();
    
    	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();
    
    	//添加到场景
    	root->addChild(createQuad());
    
    	//优化场景数据
    	osgUtil::Optimizer optimizer;
    	optimizer.optimize(root.get());
    
    	viewer->setSceneData(root.get());
    	viewer->realize();
    	viewer->run();
    
    	return 0;
    
    	//方法2：直接创建viewer，使用它的方法用"."
    	/*osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();
    	root->addChild(createQuad());
    
    	osgViewer::Viewer viewer;
    
    	viewer.setSceneData(root.get());
    	return viewer.run();*/
    }

在上面的例子中，涉及的一系列向量数据的实现函数为：

void setVertexArray(Array *array) //设置顶点数组
    void setVertexData(const ArrayData &arrayData) //设置顶点数组数据
    void setVertexIndices(IndexArray *array) //设置顶点索引数组
    void setNormalArray(Array *array) //设置法线数组
    void setNormalData(const ArrayData &arrayData) //设置法线数组数据
    void setNormalIndices(IndexArray *array) //设置法线索引数组
    void setCorlorArray(Array *array) //设置颜色数组
    void setCorlorData(const ArrayData &arrayData) //设置颜色数组数据
    void setCorlorIndices(IndexArray *array) //设置颜色索引数组
    void setTexCoordArray(unsigned int unit, Array *) //设置纹理坐标数组，参数纹理单元 / 纹理坐标数组
    void setTexCoordData(unsigned int index, const ArrayData &arrayData) //设置纹理坐标数组数据，参数纹理单元 / 纹理坐标数组数据
    void setTexCoordIndices(unsigned int unit, IndexArray *) //设置纹理坐标索引数组，参数纹理单元 / 纹理索引坐标数组

结果图：

![20180530210239339][]

[OSG_OSG]: https://blog.csdn.net/u013719339/article/details/80340849
[OSG_3_GeometryQuads]: https://github.com/Epulari/osg-exercise
[OSG_WIN10_OSG_VS2017]: https://blog.csdn.net/u013719339/article/details/78415685
[20180530210239339]: /images/20220523/73725c5c4ed5415698c7ea5a7f44e631.png