OpenSceneGraph_Quick_Start_Guide

适宜读者群 本书的内容不多，而缩短其篇幅并不是一件容易的事。本书将主要介绍实用 OSG 的函数及其运用，因此，本书的适宜阅读群体也就限制为特定的人群。 本书专为准备开始学习OSG，并使用OSG 进行程序开发的开发者所编写。 本书所涉及的工具可能包括特定行业的应用软件，本书同时还提供有关虚拟现实 和仿真方面的介绍，这也正是OSG 的强大之处所在。 OSG 是一个C++ API 库，因此本书假定读者具备相当的C++开发经验。特 别地，本书的读者应当对于C++的设计特性较为熟悉，例如公有和私有成员，虚 函数，内存分配，类继承，以及构造和析构函数等。OSG 对于标准模板库（STL） 的运用十分广泛，因此读者应当对STL 容器，特别是列表（list），向量组（vector） ix 前言 和映射（map），有较深的了解。如果读者对于设计模式（design patterns）也有 一定的认识，这对于OSG 的学习大有裨益，不过并不是必要的。 读者应当熟练掌握和运用数据结构的相关知识，例如树结构和链表。 在自己的程序中使用OSG 之前，读者首先要对3D 图形学有一定的了解。 对于本书而言，读者需要对标准的跨平台底层3D 图形库OpenGL 较为熟悉。读 者需要理解不同坐标空间的概念，并熟练应用笛卡尔三维坐标系来指定几何数 据。读者还需要了解纹理贴图的本质，即向几何体指定图形，不过并不需要对底 层图形硬件的实现有很深入的认识。 读者最好还具备一定的线性代数知识。了解用向量表达3D 位置的方法，以 及渲染中图形系统按矩阵变换向量的过程。读者需要了解矩阵连乘来表现几何变 换的有关知识。 译者序………………………………………………………………….. v 前言 ………………………………………………………………….. vii 致谢 ………………………………………………………………….. xi 1 场景图形与OpenSceneGraph 概述 …………………………… 1 1.1 OpenSceneGraph 的历史 ……………………………………….. 1 1.2 OSG 的安装 …………………………………………………….. 3 1.2.1 硬件需求 ……………………………………………… 4 1.2.2 Apple Mac OS X ……………………………………. 5 1.2.3 Fedora Linux …………………………………………. 5 1.2.4 Microsoft Windows …………………………………... 5 1.2.5 检查OSG 的安装 …………………………………….. 6 1.3 运行osgviewer …………………………………………………. 7 1.3.1 获取帮助 ……………………………………………... 8 1.3.2 显示模式 ……………………………………………... 9 1.3.3 环境变量 …………………………………………….. 10 1.3.4 统计信息显示 ……………………………………….. 11 1.3.5 记录动画 …………………………………………….. 12 1.4 编辑OSG 程序 ………………………………………………... 13 1.5 场景图形初步 …………………………………………………. 15 1.5.1 场景图形特性 ……………………………………….. 17 OpenSceneGraph 快速入门指导 ii 1.5.2 场景图形渲染方式 ………………………………….. 19 1.6 OpenSceneGraph 概览 ………………………………………... 20 1.6.1 设计和体系 …………………………………………. 21 1.6.2 命名习惯 …………………………………………….. 21 1.6.3 组件 ………………………………………………….. 22 2 建立一个场景图形 ……………………………………………... 36 2.1 内存管理 ………………………………………………………... 36 2.1.1 Referenced 类 ……………………………………….... 39 2.1.2 ref_ptr<>模板类 ……………………………………… 39 2.1.3 内存管理示例 ………………………………………… 40 2.2 叶节点（Geode）和几何信息 ………………………………… 43 2.2.1 Geometry 类概述 ……………………………………... 48 2.3 组节点（Group） ………………………………………………. 52 2.3.1 子接口 ………………………………………………… 53 2.3.2 父接口 ………………………………………………… 55 2.3.3 变换节点（Tranform） ………………………………. 56 2.3.4 细节层次节点（LOD） ……………………………… 60 2.3.5 开关节点（Switch） …………………………………. 63 2.4 渲染状态（Rendering State） ………………………………… 64 2.4.1 渲染属性（Attribute）和渲染模式（Mode） …… 66 2.4.2 状态继承 …………………………………………… 68 iii 目录 2.4.3 渲染状态设置示例 …………………………….…...... 70 2.4.4 纹理映射 ………………………………………..……. 76 2.4.5 光照 …………………………………………..…… 80 2.5 文件I/O ……………………………………………………… 87 2.5.1 接口 …………………………………………… 88 2.5.2 插件的搜索和注册 …………………………… 90 2.6 NodeKit 与osgText ………………………………………… 91 2.6.1 osgText 组件 ……………………………………… 92 2.6.2 使用osgText ……………………………………… 92 2.6.3 文字示例代码 ………………………………….… 97 2.6.4 .osg 文件格式 ……………………………………… 98 3 在用户程序中使用OpenSceneGraph …………………… 104 3.1 渲染 …………………………………………………………… 104 3.1.1 Viewer 类 ………………………………………..… 106 3.1.2 SimpleViewer 和CompositeViewer …………….… 109 3.2 动态更改 …………………………………………………… 110 3.2.1 数据变度 ………………………………………….… 111 3.2.2 回调 …………………………………………….…… 112 3.2.3 NodeVisitor 类 …………………………………… 118 3.2.4 用户选择 ………………………………………….…