OSG学习：场景图形管理（二）——单窗口多相机渲染

秒速五厘米 2022-05-18 02:45 713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

> [下载完整工程OSG\_17\_SingleWindowMultipleCameras][OSG_17_SingleWindowMultipleCameras]
> 
> 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。

// stdafx.h
    
    #include <osg/Node>
    #include <osg/Geode>  
    #include <osg/Geometry>
    #include <osg/Group>
    
    #include <osg/MatrixTransform> //移动节点的矩阵类，最常用的移动节点的类。可随动、旋转控制节点
    #include <osg/PositionAttitudeTransform> //位置变换节点类，提供模型的位置变换、大小缩放、原点位置的设置、坐标系的变换
    #include <osg/Camera> //相机节点，管理OSG中的模型——视图矩阵，相机的管理主要是通过各种变换实现的
    
    #include <osgDB/ReadFile>
    #include <osgDB/WriteFile>
    
    #include <osgUtil/Optimizer>
    #include <osgViewer/Viewer> //只允许单视图，单视图可以同时包含多个相机渲染，也可以在多窗口中渲染
    #include <osgViewer/ViewerEventHandlers> //事件监听

//.cpp
    
    /*
     *单窗口多相机渲染
     *
     *创建图形环境的步骤：
     *通过WindowingSystemInterface类得到系统窗口接口，该系统接口主要是为了管理窗口系统与图形环境
     *根据需要设置图形环境特性的参数
     *通过图形环境特性创建图形环境
     *通过图形环境创建窗口
     *
     *建立视口的关键步骤：
     *创建图形环境（创建一个设备上下文对象）
     *将该对象和一个相机关联
     *设置视口位置
     *添加相机到窗口中
     */
    void singleWindowMultipleCameras(osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer)
    {
    	//创建窗口系统接口（调用底层API得到绘图设备、窗口特性）
    	osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext::WindowingSystemInterface> wsi = osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterface();
    
    	if (!wsi)
    	{
    		osg::notify(osg::NOTICE) << "Error, no WindowSystemInterface available, cannot create windows." << std::endl;
    		return;
    	}
    
    	//得到当前窗口分辨率
    	unsigned int width, height;
    	wsi->getScreenResolution(osg::GraphicsContext::ScreenIdentifier(0), width, height);
    
    	//设置图形环境特性（设置要创建的图形设备上下文）
    	osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext::Traits> traits = new osg::GraphicsContext::Traits();
    	//设置图形设备的尺寸
    	traits->x = 0;
    	traits->y = 0;
    	traits->width = width;
    	traits->height = height;
    	//显示标题栏
    	traits->windowDecoration = true;
    	traits->doubleBuffer = true;
    	traits->sharedContext = 0;
    
    	//创建图形环境（创建图形设备上下文）
    	osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext> gc = osg::GraphicsContext::createGraphicsContext(traits.get());
    
    	if (gc->valid())
    	{
    		osg::notify(osg::INFO) << "GraphicsWindow has been created successfully." << std::endl;
    
    		gc->setClearColor(osg::Vec4f(0.2f, 0.2f, 1.6f, 1.0f));
    		gc->setClearMask(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    	}
    	else
    	{
    		osg::notify(osg::NOTICE) << "GraphicsWindow has not been created successfully." << std::endl;
    	}
    
    	//设置第一个视口（创建cameraMaster主相机）
    	osg::ref_ptr<osg::Camera> cameraMaster = viewer->getCamera();
    	//设置图形环境
    	cameraMaster->setGraphicsContext(gc.get());
    
    	//根据分辨率确定合适的投影来保证显示的图形不变形
    	double fovy, aspectRatio, zNear, zFar;
    	cameraMaster->getProjectionMatrixAsPerspective(fovy, aspectRatio, zNear, zFar);
    	double newAspectRatio = double(traits->width) / double(traits->height);
    	double aspectRatioChange = newAspectRatio / aspectRatio;
    	if (aspectRatioChange != 1.0)
    	{
    		cameraMaster->getProjectionMatrix() *= osg::Matrix::scale(1.0 / aspectRatioChange, 1.0, 1.0);
    	}
    
    	//设置视口位置
    	cameraMaster->setViewport(new osg::Viewport(0, 0, width, height));
    	//根据是否使用双缓存，确定绘制哪个缓存，如果使用双缓存，先绘制前缓存
    	GLenum bufferMaster = traits->doubleBuffer ? GL_BACK : GL_FRONT;
    	//设置缓冲区（设置每帧开始绘制时，绘制哪个缓存）
    	cameraMaster->setDrawBuffer(bufferMaster);
    	cameraMaster->setReadBuffer(bufferMaster);
    
    	//设置第二个视口（创建从属相机）
    	osg::ref_ptr<osg::Camera> cameraClient = new osg::Camera();
    	//设置图形环境
    	cameraClient->setGraphicsContext(gc.get());
    	//设置视口位置，视口的坐标为左下角为坐标原点
    	cameraClient->setViewport(new osg::Viewport(0, 0, 400, 400));
    	//根据是否使用双缓存，确定绘制哪个缓存，如果使用双缓存，先绘制前缓存
    	GLenum bufferClient = traits->doubleBuffer ? GL_BACK : GL_FRONT;
    	//设置缓冲区（设置每帧开始绘制时，绘制哪个缓存）
    	cameraClient->setDrawBuffer(bufferClient);
    	cameraClient->setReadBuffer(bufferClient);
    
    	//添加从属相机
    	viewer->addSlave(cameraClient, osg::Matrix::scale(aspectRatio, 1.0, 1.0), osg::Matrix());
    }
    
    int main()
    {
    	osg::ref_ptr<osg::Node> root = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
    
    	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();
    	//启用单视图多相机渲染
    	singleWindowMultipleCameras(viewer.get());
    
    	//优化场景数据
    	osgUtil::Optimizer optimizer;
    	optimizer.optimize(root.get());
    
    	viewer->setSceneData(root.get());
    	viewer->realize();
    
    	return viewer->run();
    }

![70][]

[OSG_17_SingleWindowMultipleCameras]: https://github.com/Epulari/osg-exercise
[OSG_WIN10_OSG_VS2017]: https://blog.csdn.net/u013719339/article/details/78415685
[70]: /images/20220518/f17756a63cde4866a9b1ae52b51edeb2.png