《场景的组织结构》PPT课件

4.1节点的定义与种类,场景图形采用一种自顶向下的，分层的树状数据结构来组织空间数据集，以提升渲染的效率。下图描述了一个场景图形，其中包含了地形，奶牛和卡车的模型。,1.场景图的空间数据组织形式,2.节点类型,OSG包括了多种类型的节点，以执行各种各样的用户功能。面向对象的场景图形使用继承的机制来提供节点的这种多样性，所有的节点类都有一个共有的基类Node。,2.节点类型,（1）osg:Node类是所有节点的基类，包含了一个BoundingSphere类描述其包围球。相关函数：/提示更新包围体voiddirtyBound();/重新计算并获取包围体constBoundingSphere,/为当前节点添加一个父节点voidaddParent(Group*node);/删除当前节点的某个父节点voidremoveParent(Group*node);还有一些成员函数在后续进行介绍，比如处理回调函数、访问器等的相关成员函数。,（2）osg:Geode类叶节点，树结构的最底部，各个叶节点包含了构成场景中物体的实际几何信息。有一个或多个Drawable对象。所有相关的可绘制体必须与Geode节点关联。/向叶节点添加一个可绘制体booladdDrawable(Drawable*);/移除一个给定的可绘制体boolremoveDrawable(Drawable*);/获取可绘制体的数目unsignedintgetNumDrawables()const;,代码举例：向叶节点添加两个Drawableosg:ref_ptrgeode=newosg:Geode;geode-addDrawable(drawable1);geode-addDrawable(drawable2);*Billboard节点是一种特殊的叶节点，有三种形式的广告板：面向视点(POINT_ROT_EYE):相对眼睛旋转相对世界一点旋转(POINT_ROT_WORLD)轴向布告板(AXIAL_ROT),（3）osg:Group类组节点（groupnode）：场景树的枝节节点或中间节点，包含了几何信息和控制其外观的渲染状态信息。/添加一个子节点booladdChild(Node*node);/移除一个子节点boolremoveChild(Node*node);/获取子节点的数目unsignedintgetNumChildren()const,osg提供了非常丰富的Group节点，实现某些特定功能，下面分别介绍：(3.1)空间变换节点osg:Transform通过改变自身在三维空间的位置和姿态，进而影响其子节点的空间位置变化。为了正确使用该节点，需要用到绝对参考系(absolutereferenceframe):只是作用于绝对坐标系。相对参考系(relativereferenceframe)：只是作用于给定对象的局部坐标系。/设置节点的参考坐标系voidsetReferenceFrame(ReferenceFramerf),osg:MatrixTransform类：直接设置空间变换矩阵/设置空间变换矩阵voidsetMatrix(constMatrix,osg:Matrix,Model-viewtransformationscanbedonewithosg:Matrix,soosg:Matrixisaverykindofimportantdatatype.osg:Matrixis4*4.makeTranslate(),makeRotate(),makeScale()resetthecurrentmatrixandcreatea4*4translation,rotation,andscalematrix.Staticmethodcancreateanewmatrix:translate(),rotate(),scale().,osg:Matrix,osg:Matrixmat1=osg:Matrix:scale(sx,sy,sz);osg:Matrixmat2=osg:Matrix:translate(tx,ty,tz);osg:MatrixresultMat=mat1*mat2;,osg:MatrixTransform,osg:MatrixTransformisalsoanodeinscene.Itcanmanipulatethepositionandattitudeofamodelbyinternallyapplied4*4matrix.twomemberfunctions:voidsetMatrix();osg:MatrixgetMatrix();,osg:PositionAttitudeTransform类:直接设置平移、旋转和缩放值，比较直观。/设置和获取平移的距离voidsetPosition(constVec3,osg:PositoinAttitude,inthedevelopmentpractice,osg:MatrixTransformisnoteasytouse.Sowehaveosg:PositionAttitude.thisclassprovidesseveralpublicmemberfuncitons:voidsetPosition();voidsetScale();voidsetAttitude();thefirsttworequireosg:Vec3asinputvalue.,osg:PositoinAttitude,setAttitude()usesosg:Quatvariableastheparameter.osg:Quatisaquaternion,whichisusedtorepresentanorientation.wecandefineaquaternioninstanceasfollow:osg:Quatquat(xAngle,osg:X_AXIS,yAngle,osg:Y_AXIS,zAngle,osg:z_AXIS);/创建一个四元数，实现围绕axis旋转theta弧度。Floattheta(M_PI*.5f);osg:Vec3axis(.707f,.707f,0.f);osg:Quatq0(theta,axis);,/获取节点的参考坐标系ReferenceFramegetReferenceFrame()const;/计算从局部坐标系到世界坐标系的级联矩阵，boolcomputeLocalToWorldMatrix(Matrix/计算从世界坐标系到局部坐标系的级联矩阵boolcomputeWorldToLocalMatrix(Matrix/设置给定子节点的开关值voidsetValue(unsignedintpos,bool);/获取给定位置的子节点的开关值boolgetValue(unsignedintpos)const;,(3.3)细节层次节点osg:LOD类(3.4)相机节点osg:CameraNode类(3.5)渲染属性节点,代码举例,osg:ref_ptrgeode;osg:ref_ptrlod=newosg:LOD;/当距离在0.f与1000.f之间时，显示geode。lod-addChild(geode.get(),0.f,1000.f);如果子节点的范围有交叠，LOD将同时显示多个子节点。osg:ref_ptrgeode0,geode1;osg:ref_ptrlod=newosg:LOD;/当距离在0.f与1050.f之间时，显示geode0。lod-addChild(geode0.get(),0.f,1050.f);/当距离在950.f与2000.f之间时，显示geode1。lod-addChild(geode1.get(),950.f,2000.f);/因此，当距离在950.f到1050.f之间时，将同时显示/geode0和geode1。,LOD的自定义中心点,缺省条件下，LOD计算视点到物体包络体中心点的距离。如果这样并不符合渲染要求，那么用户可以指定一个自定义的中心点。代码举例：osg:ref_ptrlod=newosg:LOD;/使用用户定义的中心点来计算距离。lod-setCenterMode