OSG编程指南＜十七＞：OSG光照与材质

1、OSG光照

  OSG 全面支持 OpenGL 的光照特性，包括材质属性（material property）、光照属性（light property）和光照模型（lighting model）。与 OpenGL 相似，OSG 中的光源也是不可见的，而非渲染一个灯泡或其他自然形状。同样，光源会创建着色效果，但并不创建阴影，osgShadow 可以用来创建阴影。

1.1 osg::Light 类

  OSG 将 OpenGL 中的 glLight()作了一个 light 状态的类封装，用于保存灯光的模式与属性参数信息。osg::Light 类派生自 osg::StateAttribute 类，继承了对模式与属性参数信息的操作接口。在 osg::light 类中通过 apply（State&state）函数将灯光的状态参数信息应用到 OpenGL 的状态机中。

osg::Light 类包括的属性参数如下：

int _lightnum; //灯光数量
Vec4 _ambient; //环境光颜色
Vec4 _diffuse; //漫射光颜色
Vec4 _specular; //镜面光颜色
Vec4 _position; //光源的位置信息
Vec3 _direction; //光源的方向
float _constant_attenuation; //常量衰减
float _linear_attenuation; //线性衰减
float _quadratic_attenuation;//二次方衰减
float _spot_exponent; //指数衰减
float _spot_cutoff; //关闭衰减（spread）

  上面的参数应该都比较容易理解。OSG 支持最多 8 个光源，即 GL_LIGHT0～GL_LIGHT7，这与OpenGL 版本也有关系。

1.2 osg::LightSource 类

  osg::LightSource 类直接继承自 osg::Group。作为一个灯光管理类，继承了 osg::Group 类的管理节点的接口；将灯光作为一个节点可以加入到场景图中进行渲染。

osg::LightSource 类中的成员函数为：

void setReferenceFrame (ReferenceFrame rf)//设置帧引用

帧引用包括如下两个枚举变量：

enum ReferenceFrame
{
RELATIVE_RF, //相对帧引用
ABSOLUTE_RF //绝对帧引用
};

  设置光源的引用帧时，不是相对于父节点的帧引用，就是相对于绝对坐标的帧，默认的设置为RELATIVE_RF，设置帧引用为 RELATIVE_RF 同样会设置 CullingActive 的标志量为（ON）状态，并且对它的父节点也起作用；否则，对它与它所有的父节点都禁用拣选（Culling），对防止不合适的拣选是必需的，如果绝对光源在场景图的深处将会对拣选的时间有影响，因此，推荐在场景的顶部使用绝对的光源。

1.3 场景中使用光源

在一个场景中添加光源主要包括以下步骤：

（1）指定场景模型的法线。
（2）允许光照并设置光照状态。
（3）指定光源属性并关联到场景图形。

  对于场景中的模型，只有当其中设有单位法线时才会正确地显示光照。当场景中的模型没有指定法线时，可以用前面讲到的 osgUtil::SmoothingVisitor 自动生成法线。需要注意的是，法向量必须单位化。有时场景中的模型虽然指定了单位法向量，但是光照的计算结果过于明亮或过于暗淡（可能是缩放变换造成的），这时最有效的解决方案是在 StateSet 中允许法线的重放缩模式，代码如下：

osg::StateSet*state = geode->setOrCreateStateSet();
state->setMode(GL_RESCALE_NORMAL, osg::StateAttribute::ON);

  与在 OpenGL 中相同，这一特性可以保证法线在均匀放缩变换时仍然保持单位长度。如果场景中的放缩变换是非均匀的，那么读者可以允许法线归一化模式，以保证法线为单位长度。由于要进行法线的重新放缩，归一化模式往往会耗费大量的时间，编程时要尽量避免。归一化模式的代码如下：

osg::StateSet*state = geode->setOrCreateStateSet();
state->setMode(GL_NORMALIZE, osg::StateAttribute::ON);

  要在 OSG 中获得光照效果，需要允许光照并至少允许一个光源。程序 osgviewer 在默认情况下就是这样做的，它在根节点的 StateSet 中已经设置了相应的模式。读者可以在自己的程序中进行相同的设置。下面的代码段用于允许光照并为根节点的 StateSet 允许两个光源（GL_LIGHT0 和 GL_LIGHT1）：

osg::StateSet*state = root->getOrCreateStateSet();
state->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::ON);
state->setMode(GL_LIGHT0, osg::StateAttribute::ON);
state->setMode(GL_LIGHT1, osg::StateAttribute::ON);

  在场景中添加一个光源，可以创建一个 osg::Light 对象以定义光源参数，然后将 osg::Light 添加到一个 osg::LightSource 节点中，并将 LightSource 节点添加到场景图形。osg::LightSource 是一个包含了唯一的 Light 定义的高效的组节点，而由 osg::Light 定义的光源将对整个场景产生影响。下面的代码实现将 osg::Light 添加到 osg::LightSource 对象中：

osg::ref_ptr<osg::LightSource> ls = new osg::LightSource;
ls->setLight(light.get());

  在实际生活中，当光照照射到物体上时都会反射等现象，所以，在对光源的设置完成以后需要设置模型的表面材质，下面先看看关于光照的两个示例。

1.4 简单光源示例

在这里插入图片描述

#include <windows.h>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/Vec3>
#include <osg/Vec4>
#include <osg/Quat>
#include <osg/Matrix>
#include <osg/ShapeDrawable>
#include <osg/Geometry>
#include <osg/Geode>
#include <osg/Notify>
#include <osg/MatrixTransform>
#include <osg/Texture3D>
#include <osg/Stencil>
#include <osg/ColorMask>
#include <osg/GLExtensions>
#include <osg/Depth>
#include <osg/AnimationPath>
#include <osg/Transform>
#include <osg/Material>
#include <osg/NodeCallback>
#include <osg/Depth>
#include <osg/CullFace>
#include <osg/TexMat>
#include <osg/TexGen>
#include <osg/TexEnv>
#include <osg/TextureCubeMap>
#include <osgViewer/ViewerEventHandlers> //事件监听
#include <osgGA/StateSetManipulator> //事件响应类，对渲染状态进行控制
#include <osgUtil/Simplifier> //简化几何体
#include <osgDB/WriteFile>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osg/Camera>
#include <osg/Light>
#include <osg/LightSource>
#include <osg/BoundingSphere>
#include <osg/BoundingBox>
#include <osgUtil/Optimizer>

#include <iostream>

#pragma comment(lib, "OpenThreadsd.lib")
#pragma comment(lib, "osgd.lib")
#pragma comment(lib, "osgDBd.lib")
#pragma comment(lib, "osgUtild.lib")
#pragma comment(lib, "osgGAd.lib")
#pragma comment(lib, "osgViewerd.lib")
#pragma comment(lib, "osgTextd.lib")

//向场景中添加光源
osg::ref_ptr<osg::Group> createLight(osg::ref_ptr<osg::Node> node)
{
	osg::ref_ptr<osg::Group> lightRoot = new osg::Group();
	lightRoot->addChild(node);

	//开启光照
	osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();
	stateset = lightRoot->getOrCreateStateSet();
	stateset->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::ON);
	stateset->setMode(GL_LIGHT0, osg::StateAttribute::ON);

	//计算包围盒
	osg::BoundingSphere bs;
	node->computeBound();
	bs = node->getBound();

	//创建一个Light对象
	osg::ref_ptr<osg::Light> light = new osg::Light();
	light->setLightNum(0);

	//设置方向
	light->setDirection(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));

	//设置位置
	light->setPosition(osg::Vec4(bs.center().x(), bs.center().y(), bs.center().z() + bs.radius(), 1.0f));

	//设置环境光的颜色
	light->setAmbient(osg::Vec4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f));

	//设置散射光的颜色
	light->setDiffuse(osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));

	//设置恒衰减指数
	light->setConstantAttenuation(1.0f);

	//设置线形衰减指数
	light->setLinearAttenuation(0.0f);

	//设置二次方衰减指数
	light->setQuadraticAttenuation(0.0f);

	//创建光源
	osg::ref_ptr<osg::LightSource> lightSource = new osg::LightSource();
	lightSource->setLight(light.get());

	lightRoot->addChild(lightSource.get());

	return lightRoot.get();
}

int main()
{
	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();

	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();

	//读取模型
	osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile("cessna.osgt");

	//向场景中添加光源
	root->addChild(createLight(node.get()));

	//优化场景数据
	osgUtil::Optimizer optimzer;
	optimzer.optimize(root.get());

	//方便查看在多边形之间切换，以查看三角网
	viewer->addEventHandler(new osgGA::StateSetManipulator(viewer->getCamera()->getOrCreateStateSet()));
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler());
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler());
	viewer->setSceneData(root.get());
	viewer->setUpViewInWindow(600, 600, 800, 600);

	return viewer->run();
}

1.5 聚光灯示例

在这里插入图片描述

#include <windows.h>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/Vec3>
#include <osg/Vec4>
#include <osg/Quat>
#include <osg/Matrix>
#include <osg/ShapeDrawable>
#include <osg/Geometry>
#include <osg/Geode>
#include <osg/Notify>
#include <osg/MatrixTransform>
#include <osg/Texture3D>
#include <osg/Stencil>
#include <osg/ColorMask>
#include <osg/GLExtensions>
#include <osg/Depth>
#include <osg/AnimationPath>
#include <osg/Transform>
#include <osg/Material>
#include <osg/NodeCallback>
#include <osg/Depth>
#include <osg/CullFace>
#include <osg/TexMat>
#include <osg/TexGen>
#include <osg/TexEnv>
#include <osg/TextureCubeMap>
#include <osgViewer/ViewerEventHandlers> //事件监听
#include <osgGA/StateSetManipulator> //事件响应类，对渲染状态进行控制
#include <osgUtil/Simplifier> //简化几何体
#include <osgDB/WriteFile>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osg/Camera>
#include <osg/Light>
#include <osg/LightSource>
#include <osg/BoundingSphere>
#include <osg/BoundingBox>
#include <osgUtil/Optimizer>
#include <osg/TexGenNode>
#include <osgUtil/DelaunayTriangulator>
#include <iostream>
#include <osg/Material>
#include <osg/CullFace>

#pragma comment(lib, "OpenThreadsd.lib")
#pragma comment(lib, "osgd.lib")
#pragma comment(lib, "osgDBd.lib")
#pragma comment(lib, "osgUtild.lib")
#pragma comment(lib, "osgGAd.lib")
#pragma comment(lib, "osgViewerd.lib")
#pragma comment(lib, "osgTextd.lib")

/*
 *创建聚光灯纹理贴图
 *创建聚光灯状态属性（前面的纹理贴图也是渲染状态属性之一）
 *创建聚光灯节点
 *创建路径动画
 *创建地形平面（变量vertex报错，注释掉这个类，在场景中将之直接设置为模型牛）
 *创建动画模型（路径为前面设置好的路径动画），将聚光灯节点添加添加到其中，则聚光灯是动态的（飞机）
 *创建场景：创建动画模型和地形平面（地形平面出错，此处设为飞机），动画模型为聚光灯位置，地形平面（牛）为聚光灯照射的地方；将状态属性添加到组节点
 *则飞机飞到哪个地方（即聚光灯在哪里），牛的哪个地方就照亮
*/
//创建聚光灯纹理的mipmap贴图
osg::ref_ptr<osg::Image> createSpotLightImage(const osg::Vec4 centerColour, const osg::Vec4& backgroudColour, unsigned int size, float power)
{
	//创建Image对象
	osg::ref_ptr<osg::Image> image = new osg::Image();
	//动态分配一个size*size大小的image
	image->allocateImage(size, size, 1, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE);
	//填充image
	//以中心为原点，颜色逐渐向四周衰减
	float mid = (float(size) - 1) * 0.5f;
	float div = 2.0f / float(size);
	for (unsigned int r = 0; r < size; ++r)
	{
		unsigned char* ptr = image->data(0, r, 0);
		for (unsigned int c = 0; c < size; ++c)
		{
			float dx = (float(c) - mid) * div;
			float dy = (float(r) - mid) * div;
			float r = powf(1.0f - sqrtf(dx * dx + dy * dy), power);
			if (r < 0.0f)
				r = 0.0f;
			osg::Vec4 color = centerColour * r + backgroudColour * (1.0f - r);
			*ptr++ = (unsigned char)((color[0]) * 255.0f);
			*ptr++ = (unsigned char)((color[1]) * 255.0f);
			*ptr++ = (unsigned char)((color[2]) * 255.0f);
			*ptr++ = (unsigned char)((color[3]) * 255.0f);
		}
	}
	return image.release();
}

//创建聚光灯状态属性
osg::ref_ptr<osg::StateSet> createSpotLightDecoratorState(unsigned int lightNum, unsigned int textureUnit)
{
	//设置中心的颜色和环境光的颜色
	osg::Vec4 centerColour(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
	osg::Vec4 ambientColour(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f);
	//创建聚光灯纹理
	osg::ref_ptr<osg::Texture2D> texture = new osg::Texture2D();
	texture->setImage(createSpotLightImage(centerColour, ambientColour, 64, 1.0));
	texture->setBorderColor(osg::Vec4(ambientColour));
	texture->setWrap(osg::Texture::WRAP_S, osg::Texture::CLAMP_TO_BORDER);
	texture->setWrap(osg::Texture::WRAP_T, osg::Texture::CLAMP_TO_BORDER);
	texture->setWrap(osg::Texture::WRAP_R, osg::Texture::CLAMP_TO_BORDER);
	osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();
	//开启ID为lightNum的光照
	stateset->setMode(GL_LIGHT0 + lightNum, osg::StateAttribute::ON);
	//设置自动生成纹理坐标
	stateset->setTextureMode(textureUnit, GL_TEXTURE_GEN_S, osg::StateAttribute::ON);
	stateset->setTextureMode(textureUnit, GL_TEXTURE_GEN_T, osg::StateAttribute::ON);
	stateset->setTextureMode(textureUnit, GL_TEXTURE_GEN_R, osg::StateAttribute::ON);
	stateset->setTextureMode(textureUnit, GL_TEXTURE_GEN_Q, osg::StateAttribute::ON);
	//打开纹理单元
	stateset->setTextureAttributeAndModes(textureUnit, texture.get(), osg::StateAttribute::ON);
	return stateset.release();
}

//创建聚光灯节点
osg::ref_ptr<osg::Node> createSpotLightNode(const osg::Vec3& position, const osg::Vec3& direction, float angle, unsigned int lightNum, unsigned int textureUnit)
{
	//创建光源
	osg::ref_ptr<osg::LightSource> lightsource = new osg::LightSource();
	osg::ref_ptr<osg::Light> light = lightsource->getLight();
	light->setLightNum(lightNum);
	light->setPosition(osg::Vec4(position, 1.0f));
	light->setAmbient(osg::Vec4(0.00f, 0.00f, 0.05f, 1.0f));
	light->setDiffuse(osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
	//计算法向量
	osg::Vec3 up(0.0f, 0.0f, 1.0f);
	up = (direction ^ up) ^ direction;
	up.normalize();
	//创建自动生成纹理坐标节点
	osg::ref_ptr<osg::TexGenNode> texgenNode = new osg::TexGenNode();
	//关联纹理单元
	texgenNode->setTextureUnit(textureUnit);
	//设置纹理坐标生成器
	osg::ref_ptr<osg::TexGen> texgen = texgenNode->getTexGen();
	//设置模式为视觉线性
	texgen->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
	//从视图中指定参考平面
	texgen->setPlanesFromMatrix(osg::Matrixd::lookAt(position, position + direction, up) * osg::Matrixd::perspective(angle, 1.0, 0.1, 100));
	osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group();
	group->addChild(lightsource);
	group->addChild(texgenNode.get());
	return group.release();
}
//创建动画路径
osg::ref_ptr<osg::AnimationPath> createAnimationPath(const osg::Vec3 center, float radius, double looptime)
{
	osg::ref_ptr<osg::AnimationPath> animationPath = new osg::AnimationPath();
	animationPath->setLoopMode(osg::AnimationPath::LOOP);
	int numSamples = 40;
	float yaw = 0.0f;
	float yaw_delta = 2.0f * osg::PI / ((float)numSamples - 1.0f);
	float roll = osg::inDegrees(30.0f);
	double time = 0.0f;
	double time_delta = looptime / (double)numSamples;
	for (int i = 0; i < numSamples; ++i)
	{
		osg::Vec3 position(center + osg::Vec3(sinf(yaw) * radius, cosf(yaw) * radius, 0.0f));
		osg::Quat rotation(osg::Quat(roll, osg::Vec3(0.0, 1.0, 0.0)) * osg::Quat(-(yaw + osg::inDegrees(90.0f)), osg::Vec3(0.0, 0.0, 1.0)));
		animationPath->insert(time, osg::AnimationPath::ControlPoint(position, rotation));
		yaw += yaw_delta;
		time += time_delta;
	}
	return animationPath.release();
}

//创建动画模型
osg::ref_ptr<osg::Node> createMovingModel(const osg::Vec3 center, float radius)
{
	osg::ref_ptr<osg::Group> model = new osg::Group();
	osg::ref_ptr<osg::Node> cessna = osgDB::readNodeFile("cessna.osg");
	if (cessna.get())
	{
		const osg::BoundingSphere& bs = cessna->getBound();
		float size = radius / bs.radius() * 0.3f;
		osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> positioned = new osg::MatrixTransform();
		positioned->setDataVariance(osg::Object::STATIC);
		positioned->setMatrix(osg::Matrix::translate(-bs.center()) * osg::Matrix::scale(size, size, size) * osg::Matrix::rotate(osg::inDegrees(180.0f), 0.0f, 0.0f, 2.0f));
		positioned->addChild(cessna.get());
		float animationLength = 10.0f;
		osg::ref_ptr<osg::AnimationPath> animationPath = createAnimationPath(center, radius, animationLength);
		osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> xform = new osg::MatrixTransform();
		xform->setUpdateCallback(new osg::AnimationPathCallback(animationPath, 0.0f, 2.0));
		xform->addChild(positioned);
		//添加聚光灯节点
		xform->addChild(createSpotLightNode(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), osg::Vec3(0.0f, 1.0f, -1.0f), 60.0f, 0, 1));
		model->addChild(xform.get());
	}
	return model.release();
}

//创建地形平面
osg::ref_ptr<osg::Node> createBase()
{
	//创建顶点数组
	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> coords = new osg::Vec3Array();
	//添加顶点数据
	int nMin = -5;
	int nMax = 10;
	for (int i = -100; i < 100; i += 10)
	{
		if (i > -100 && i < 0)
		{
			nMin = -6;
			nMax = 3;
		}
		else if (i > 0 && i < 50)
		{
			nMin = -3;
			nMax = 7;
		}
		else if (i > 50 && i < 100)
		{
			nMin = 5;
			nMax = 3;
		}

		for (int j = -100; j < 100; j += 10)
		{
			float nZ = (float)(nMin, nMax) / 2;
			osg::Vec3 vertex(i, j, nZ);
			coords->push_back(vertex);
		}
	}

	//创建颜色数组
	osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> color = new osg::Vec4Array();
	//添加颜色数据 
	for (unsigned int i = 0; i < 400; i++)
	{
		int nR = rand() % 10 + 2;
		color->push_back(osg::Vec4(0.0f, (double)nR / 10.0, 0.0f, 0.5f));
	}

	//创建Delaunay三角网对象
	osg::ref_ptr<osgUtil::DelaunayTriangulator> dt = new osgUtil::DelaunayTriangulator(coords.get());
	//生成三角网
	dt->triangulate();

	//创建几何体
	osg::ref_ptr<osg::Geometry> pGeometry = new osg::Geometry();

	//设置顶点数组
	pGeometry->setVertexArray(coords.get());

	osg::ref_ptr<osg::Image> sImagePath = osgDB::readImageFile("Terrain.png");
	if (sImagePath.get())
	{
		osg::ref_ptr<osg::Texture2D> texture2D = new osg::Texture2D;
		texture2D->setImage(sImagePath.get());

		// 绑定纹理后，释放内部的ref_ptr<Image>，删除image图像
		texture2D->setUnRefImageDataAfterApply(true);

		// 建立纹理顶点
		osg::ref_ptr<osg::Vec2Array> pVec2Array = new osg::Vec2Array;
		for (int i = -100; i < 100; i += 10)
		{
			for (int j = -100; j < 100; j += 10)
			{
				osg::Vec2 textCoord(0.0, 0.0);
				textCoord.x() = (double)(j + 100.0) / 200.0;
				textCoord.y() = (double)(i + 100.0) / 200.0;
				pVec2Array->push_back(textCoord);
			}
		}

		// Texture类关联到渲染状态StateSet
		osg::ref_ptr<osg::StateSet> pStateSet = pGeometry->getOrCreateStateSet();

		// 将纹理关联给StateSet纹理单元0、osg::StateAttribute::OFF关闭纹理
		pStateSet->setTextureAttributeAndModes(0, texture2D.get(), osg::StateAttribute::ON);

		pGeometry->setTexCoordArray(0, pVec2Array.get());

		// 建立法线数组normal
		osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3ArrayNormal = new osg::Vec3Array;
		pGeometry->setNormalArray(pVec3ArrayNormal.get());
		pGeometry->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);

		//垂直于Z轴负方向
		pVec3ArrayNormal->push_back(osg::Vec3(0.0, 0.0, 1.0));
		pGeometry->setStateSet(pStateSet);
	}
	else
	{
		//设置颜色数组
		pGeometry->setColorArray(color.get());

		//设置颜色的绑定方式为单个顶点
		pGeometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);
	}

	//添加到绘图基元
	pGeometry->addPrimitiveSet(dt->getTriangles());

	osg::ref_ptr <osg::Geode> pGNode = new osg::Geode;

	pGNode->addChild(pGeometry);

	return pGNode.release();

}


//创建场景
osg::ref_ptr<osg::Node> createModel()
{
	osg::Vec3 center(0.0f, 0.0f, 0.0f);
	float radius = 60.0f;
	//创建动画模型
	osg::ref_ptr<osg::Node> shadower = createMovingModel(center, radius * 0.5f);
	//创建地形平面
	osg::ref_ptr<osg::Node> shadowed = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
	//osg::ref_ptr<osg::Node> shadowed = createBase(center - osg::Vec3(0.0f, 0.0f, radius * 0.1), radius);
	//创建场景组节点
	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();
	//设置状态属性
	root->setStateSet(createSpotLightDecoratorState(0, 1));
	//添加子节点
	root->addChild(shadower.get());
	root->addChild(shadowed.get());
	return root.release();
}

int main()
{
	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();

	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();

	//添加场景
	root->addChild(createModel());

	//优化场景数据
	osgUtil::Optimizer optimzer;
	optimzer.optimize(root.get());

	//方便查看在多边形之间切换，以查看三角网
	viewer->addEventHandler(new osgGA::StateSetManipulator(viewer->getCamera()->getOrCreateStateSet()));
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler());
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler());
	viewer->setSceneData(root.get());
	viewer->setUpViewInWindow(600, 600, 800, 600);

	return viewer->run();
	return 0;
}

2、OSG材质

2.1 材质类

  OSG 材质类（osg::Material）继承自 osg::StateAttribute 类。osg::Material 封装了 OpenGL 的 glMaterial()和 glColorMaterial()指令的函数功能。

在场景中设置节点的材质属性，首先要创建一个 osg::Material 对象，然后设置颜色和其他参数，再关联到场景图形的 StateSet 中，如下面的代码：

osg::StateSet* state = node->getOrCreateStateSet();
osg::ref_ptr<osg::Material> mat = new osg::Material;
state->setAttribute( mat.get() );

osg::Material 类包含的主要属性如下：

bool _ambientFrontAndBack; //前面与后面的环境光
Vec4 _ambientFront; //前面的环境光， r、g、b、w
Vec4 _ambientBack; //后面的环境光，r、g、b、w
bool _diffuseFrontAndBack; //前面与后面的漫射光
Vec4 _diffuseFront; //前面的漫射光，r、g、b、w
Vec4 _diffuseBack; //后面的漫射光，r、g、b、w
bool _specularFrontAndBack; //前面与后面的镜面光
Vec4 _specularFront; //前面的镜面光，r、g、b、w
Vec4 _specularBack; //后面的镜面光，r、g、b、w
bool _emissionFrontAndBack; //前面与后面的发射光（emission）
Vec4 _emissionFront; //前面的 emission，r、g、b、w
Vec4 _emissionBack; //后面的 emission，r、g、b、w
bool _shininessFrontAndBack; //前面与后面的发光（shininess）
float _shininessFront; //前面的 shininess
float _shininessBack; //后面的 shininess

注意：shininess 是一个在 0～128.0 之间的值，值越大，亮点越小、越亮。

OSG 材质的面如下：

enum Face
{
FRONT = GL_FRONT, //前
BACK = GL_BACK, //后
FRONT_AND_BACK = GL_FRONT_AND_BACK //前、后
};

OSG 材质的颜色模式如下：

enum ColorMode
{
AMBIENT = GL_AMBIENT, //环境光颜色
DIFFUSE = GL_DIFFUSE, //漫射光颜色
SPECULAR = GL_SPECULAR, //镜面光颜色
EMISSION = GL_EMISSION, //发射光颜色
AMBIENT_AND_DIFFUSE = GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, //环境与漫射光颜色
OFF //关闭模式
};

  在进行很多 OpenGL 的操作时，直接设置材质属性可能会过于耗费资源，而 OSG 提供了一种颜色跟踪材质的高效方法，操作比直接修改材质属性的效率更高，颜色跟踪材质（color material）允许用户程序通过改变当前颜色的方法，自动改变某一特定的材质属性。在许多情形下，这一操作比直接修改材质属性的效率要高，能加强光照场景和无光照场景的联系，并满足应用程序对材质的需要。

  允许颜色跟踪材质的特性需要调用 setColorMode()方法。osg::Material 类为之定义了枚举量AMBIENT、DIFFUSE、SPECULAR、EMISSION、AMBIENT_AND_DIFFUSE 以及 OFF。默认情况下，颜色跟踪模式被设置为 OFF，颜色跟踪材质被禁止。如果用户程序设置颜色跟踪模式为其他的值，那么 OSG 将为特定的材质属性开启颜色跟踪材质特性，此时主颜色的改变将会改变相应的材质属性。

  注意：根据颜色跟踪模式的取值不同，Material 类会自动允许或禁止GL_COLOR_MATERIAL。因此，用户程序不需要调用 setAttributeAndModes()来允许或禁止相关的模式值。

2.2 材质类示例

在这里插入图片描述

#include <windows.h>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/Vec3>
#include <osg/Vec4>
#include <osg/Quat>
#include <osg/Matrix>
#include <osg/ShapeDrawable>
#include <osg/Geometry>
#include <osg/Geode>
#include <osg/Notify>
#include <osg/MatrixTransform>
#include <osg/Texture3D>
#include <osg/Stencil>
#include <osg/ColorMask>
#include <osg/GLExtensions>
#include <osg/Depth>
#include <osg/AnimationPath>
#include <osg/Transform>
#include <osg/Material>
#include <osg/NodeCallback>
#include <osg/Depth>
#include <osg/CullFace>
#include <osg/TexMat>
#include <osg/TexGen>
#include <osg/TexEnv>
#include <osg/TextureCubeMap>
#include <osgViewer/ViewerEventHandlers> //事件监听
#include <osgGA/StateSetManipulator> //事件响应类，对渲染状态进行控制
#include <osgUtil/Simplifier> //简化几何体
#include <osgDB/WriteFile>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osg/Camera>
#include <osg/Light>
#include <osg/LightSource>
#include <osg/BoundingSphere>
#include <osg/BoundingBox>
#include <osgUtil/Optimizer>
#include <osg/TexGenNode>
#include <osgUtil/DelaunayTriangulator>
#include <iostream>
#include <osg/Material>
#include <osg/CullFace>

#pragma comment(lib, "OpenThreadsd.lib")
#pragma comment(lib, "osgd.lib")
#pragma comment(lib, "osgDBd.lib")
#pragma comment(lib, "osgUtild.lib")
#pragma comment(lib, "osgGAd.lib")
#pragma comment(lib, "osgViewerd.lib")
#pragma comment(lib, "osgTextd.lib")

//创建一个四边形节点
osg::ref_ptr<osg::Node> createNode()
{
	osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode();

	osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom = new osg::Geometry();

	//设置顶点
	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> vc = new osg::Vec3Array();
	vc->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f));
	vc->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f));
	vc->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 1.0f));
	vc->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));

	geom->setVertexArray(vc.get());

	//设置纹理坐标
	osg::ref_ptr<osg::Vec2Array> vt = new osg::Vec2Array();
	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));

	geom->setTexCoordArray(0, vt.get());

	//设置法线
	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> nc = new osg::Vec3Array();
	nc->push_back(osg::Vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f));

	geom->setNormalArray(nc.get());
	geom->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);

	//添加图元
	geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 4));

	//绘制
	geode->addDrawable(geom.get());

	return geode.get();
}

int main()
{
	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();

	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();

	osg::ref_ptr<osg::Node> node = createNode();

	//得到状态属性
	osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();
	stateset = node->getOrCreateStateSet();

	//创建材质对象
	osg::ref_ptr<osg::Material> mat = new osg::Material();
	//设置正面散射颜色
	mat->setDiffuse(osg::Material::FRONT, osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));
	//设置正面镜面颜色
	mat->setSpecular(osg::Material::FRONT, osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));
	//设置正面指数
	mat->setShininess(osg::Material::FRONT, 90.0f);
	stateset->setAttribute(mat.get());

	//设置背面剔除
	osg::ref_ptr<osg::CullFace> cullface = new osg::CullFace(osg::CullFace::BACK);
	stateset->setAttribute(cullface.get());
	stateset->setMode(GL_CULL_FACE, osg::StateAttribute::OFF);

	root->addChild(node.get());

	//优化场景数据
	osgUtil::Optimizer optimzer;
	optimzer.optimize(root.get());

	//方便查看在多边形之间切换，以查看三角网
	viewer->addEventHandler(new osgGA::StateSetManipulator(viewer->getCamera()->getOrCreateStateSet()));
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::StatsHandler());
	viewer->addEventHandler(new osgViewer::WindowSizeHandler());
	viewer->setSceneData(root.get());
	viewer->setUpViewInWindow(600, 600, 800, 600);

	return viewer->run();
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mfbz.cn/a/205795.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

java拦截器，过滤器，监听器的区别

java拦截器，过滤器，监听器的区别

拦截器与过滤器 1&#xff1a;过滤器 过滤器主要作用在请求到达Servlet之前&#xff0c;对请求进行预处理&#xff0c;可以对HTTP请求进行过滤、修改。过滤器通常用于日志记录、字符编码转换、权限检查等任务。过滤器是基于回调函数实现的&#xff0c;重写doFilter()方法实现过…
阅读更多...
AT89S52单片机智能寻迹小车自动红外避障趋光检测发声发光设计

AT89S52单片机智能寻迹小车自动红外避障趋光检测发声发光设计

wx供重浩&#xff1a;创享日记 对话框发送&#xff1a;寻迹 获取完整说明报告源程序数据 小车具有以下几个功能&#xff1a;自动避障功能&#xff1b;寻迹功能&#xff08;按路面的黑色轨道行驶&#xff09;&#xff1b;趋光功能&#xff08;寻找前方的点光源并行驶到位&…
阅读更多...
MatchPyramid实现文本匹配

MatchPyramid实现文本匹配

引言 今天利用MatchPyramid实现文本匹配。 原论文解析→点此←。 MatchPyramid 核心思想是计算两段文本间的匹配矩阵&#xff0c;把它当成一个图形利用多层卷积网络提取不同层级的交互模式。 匹配矩阵是通过计算两段输入文本基本单元(比如字或词)之间相似度得到的&#xf…
阅读更多...
windows系统bat脚本命令总结之EnableDelayedExpansion

windows系统bat脚本命令总结之EnableDelayedExpansion

前言 做了一段时间的bat脚本开发&#xff0c;bat脚本中有各种各样的命令跟传统的编程逻辑完全不同&#xff0c;本专栏会讲解下各种各式的命令使用方法。 本篇文章讲解的是EnableDelayedExpansion的使用。 EnableDelayedExpansion简介 EnableDelayedExpansion是用于在批处理脚本…
阅读更多...
Linux：理解文件重定向

Linux：理解文件重定向

文章目录 文件内核对象fd的分配问题重定向的现象dup2 重定向的使用标准输出和标准错误 前面对于文件有了基本的认知&#xff0c;那么基于前面的认知&#xff0c;本篇总结的是文件重定向的含义极其本质 文件内核对象 首先理解一下file内核对象是什么&#xff0c;回顾一下下面这…
阅读更多...
python-nmap库使用教程（Nmap网络扫描器的Python接口）（功能：主机发现、端口扫描、操作系统识别等）

python-nmap库使用教程（Nmap网络扫描器的Python接口）（功能：主机发现、端口扫描、操作系统识别等）

文章目录 Python-nmap库使用教程前置条件引入python-nmap创建Nmap扫描实例执行简单的主机发现&#xff08;nmap -sn&#xff09;示例&#xff0c;我有一台主机配置为不响应 ICMP 请求&#xff0c;但使用nmap -sn&#xff0c;仍然能够探测到设备&#xff1a; 端口扫描扫描特定端…
阅读更多...
从setText处理来学习绘制流程

从setText处理来学习绘制流程

Android中TextView调用setText是会进行text文字的更新&#xff0c;是一个比较简单的画面变化&#xff0c;这可以作为一个出发点来查看绘制处理流程。这里来问问chatGPT&#xff0c;来查看大致流程 请讲讲Android中textView的setText处理流程 ChatGPT Poe 当你调用 textView.s…
阅读更多...
二分算法（整数二分、浮点数二分）

二分算法（整数二分、浮点数二分）

文章目录 二分一、整数二分&#xff08;一&#xff09;整数二分思路&#xff08;二&#xff09;整数二分算法模板1.左查找&#xff08;寻找左侧边界&#xff09;2.右查找&#xff08;寻找右侧边界&#xff09;3.总模板 &#xff08;三&#xff09;题目&#xff1a;数的范围 二、…
阅读更多...
【linux网络】补充网关服务器搭建，综合应用SNAT、DNAT转换，dhcp分配、dns分离解析，nfs网络共享以及ssh免密登录

【linux网络】补充网关服务器搭建，综合应用SNAT、DNAT转换，dhcp分配、dns分离解析，nfs网络共享以及ssh免密登录

目录 linux网络的综合应用 1&#xff09;网关服务器&#xff1a;ens35&#xff1a;12.0.0.254/24&#xff0c;ens33&#xff1a;192.168.100.254/24&#xff1b;Server1&#xff1a;192.168.100.101/24&#xff1b;PC1和server2&#xff1a;自动获取IP&#xff1b;交换机无需…
阅读更多...
spring框架的事务传播级别经典篇

spring框架的事务传播级别经典篇

一 spring事务传播级别 1.1 总结概述 方法A:外围方法&#xff0c;方法B&#xff1a;内部方法&#xff0c;在A中调用B 1.事务级别PROPAGATION_REQUIRED&#xff1a; 如果A为PROPAGATION_REQUIRED&#xff1a;B 不管有没有设置事务级别&#xff0c;都会加入到A的事务级别中。如…
阅读更多...
低代码究竟有何特别之处？为什么很多企业倾向于用低代码开发软件？

低代码究竟有何特别之处？为什么很多企业倾向于用低代码开发软件？

目录 一、低代码是什么 二、低代码有哪些核心能力&#xff1f; 三、低代码能做哪些事情&#xff1f; 1、软件开发快效率高 2、满足企业的多样化需求 3、轻松与异构系统集成 4、软件维护成本低 5、为企业实现降本增效 四、结语 低代码平台正高速发展中&#xff0c;越来越多的企业…
阅读更多...
phpoffice在tp框架中如何实现导入导出功能

phpoffice在tp框架中如何实现导入导出功能

安装 phpoffice/phpspreadsheet 库 composer require phpoffice/phpspreadsheet 导入功能 创建一个用于上传文件的视图&#xff0c;可以使用元素来实现文件上传。 <!-- application/view/your/import.html --><form action"{:url(your/import)}" method&q…
阅读更多...
智慧博物馆视频监控系统设计，可视化AI智能分析技术助力博物馆多维度监管

智慧博物馆视频监控系统设计，可视化AI智能分析技术助力博物馆多维度监管

一、背景与需求 博物馆视频智能监控系统是智慧博物馆建设的重要组成部分&#xff0c;传统的博物馆视频监控系统以模拟系统架构为主&#xff0c;存在监管效率低、各个系统独立运作形成数据孤岛、以“事后补救”为主要监管手段等管理弊病&#xff0c;无法满足互联网高速发展背景…
阅读更多...
学习笔记：Pytorch 搭建自己的Faster-RCNN目标检测平台

学习笔记：Pytorch 搭建自己的Faster-RCNN目标检测平台

B站学习视频 up主的csdn博客 1、什么是Faster R-CNN 2、pytorch-gpu环境配置&#xff08;跳过&#xff09; 3、Faster R-CNN整体结构介绍 Faster-RCNN可以采用多种的主干特征提取网络&#xff0c;常用的有VGG&#xff0c;Resnet&#xff0c;Xception等等。 Faster-RCNN对输入…
阅读更多...
Re8 Generative Modeling by Estimating Gradients of the Data Distribution

Re8 Generative Modeling by Estimating Gradients of the Data Distribution

宋扬博士的作品&#xff0c;和DDPM同属扩散模型开创工作&#xff0c;但二者的技术路线不同 Introduction 当前生成模型主要分成两类 基于似然模型 通过近似最大似然直接学习分布的概率密度&#xff0c;如VAE 隐式生成模型 概率分布由其抽样过程的模型隐式表示&#xff0c…
阅读更多...
Verilog 入门（三）（表达式）

Verilog 入门（三）（表达式）

文章目录 操作数操作符算术操作符关系操作符相等关系操作符逻辑操作符按位操作符条件操作符 操作数 操作数可以是以下类型中的一种&#xff1a; 常数参数线网寄存器位选择部分选择存储器单元函数调用 操作符 Verilog HDL中的操作符可以分为下述类型&#xff1a; 算术操作符…
阅读更多...
WPF窗口样式的比较

WPF窗口样式的比较

WPF窗口样式的比较 1.WPF默认Window窗口 带有图标 标题栏 最小最大化推出按钮 <Window x:Class"GlowWindowDemo.MainWindow"xmlns"http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"xmlns:x"http://schemas.microsoft.com/winfx/2006…
阅读更多...
在Spring Boot中使用JavaMailSender发送邮件

在Spring Boot中使用JavaMailSender发送邮件

用了这么久的Spring Boot&#xff0c;我们对Spring Boot的了解应该也逐步进入正轨了&#xff0c;这篇文章讲的案例也在我们的实际开发中算是比较实用的了&#xff0c;毕竟我们完成注册功能和对用户群发消息&#xff0c;都可以采用到邮箱发送功能&#xff0c;往下看&#xff0c;…
阅读更多...
焕发图片生机，批量升级gif图片像素，打造高质量图片盛宴！

焕发图片生机，批量升级gif图片像素，打造高质量图片盛宴！

你是否曾经遇到过需要提高gif图片质量&#xff0c;但手动处理每一张图片又非常耗时且繁琐的情况&#xff1f;如果你觉得处理大量图片会让你感到压力&#xff0c;那么你一定需要我们的批量提高像素工具&#xff01; 第一步&#xff0c;首先我们要进入首助剪辑高手主页面&#x…
阅读更多...
ELFK集群部署（Filebeat+ELK） 本地收集nginx日志 远程收集多个日志

ELFK集群部署（Filebeat+ELK） 本地收集nginx日志 远程收集多个日志

filebeat是一款轻量级的日志收集工具&#xff0c;可以在非JAVA环境下运行。 因此&#xff0c;filebeat常被用在非JAVAf的服务器上用于替代Logstash&#xff0c;收集日志信息。 实际上&#xff0c;Filebeat几乎可以起到与Logstash相同的作用&#xff0c; 可以将数据转发到Logst…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023

友情链接： 我的编程经验分享 一条长河网 尧图网站开发 尧图建网站