osg初级教程

几何体的绘制概述本章将介绍一些创建几何体元素的方法。

通常我们有这样几种处理几何体的手段：底层手段是使用松散封装的OpenGL基元；中级手段是使用 OpenSceneGraph的基本几何体；高级手段是从文件读入模型。

本章教程将主要介绍底层手段的实现方法。

这种实现具有很强的灵活性，相应的工作量也比较大。

应用于场景图形级别的几何体通常是从文件读入的，因而顶点的跟踪和处理工作将由文件读取插件完成。

背景下面将对几个常用的类作简要的介绍：∙Geode类Geode类派生自Node节点类。

节点类（包括Geode）可以作为场景图形的叶节点添加。

Geode 类的实例可以与任意多个可绘制对象Drawable类相关联。

∙Drawable类作为可绘制对象基类的Drawable类是一个纯虚类，它有六个派生类。

其中Geometry类中可以直接指定顶点数据，或者指定任意数目的几何基元PrimitiveSet类与其关联。

顶点和顶点属性数据（颜色，法线，纹理坐标）是保存在数组中的。

多个顶点可以共享同一种颜色，法线和纹理坐标，同时我们还可以使用索引将顶点数组映射给颜色，法线或纹理坐标的数组。

∙PrimitiveSet类这个类松散地封装了OpenGL的绘图基元，包括点（POINTS），线（LINES），多段线（LINE_STRIP），封闭线（LINE_LOOP），四边形（QUADS），多边形（POLYGON）等。

代码下面的代码将设置一个用于显示场景的视窗，一个作为场景图形根节点的Group类实例，一个用于记录可绘制对象（Drawable）的几何体节点（Geode），以及一个记录顶点和顶点相关数据的Geometry类实例。

本例中我们将渲染一个金字塔的形状。

...int main(){...osg::Group* root = new osg::Group();osg::Geode* pyramidGeode = new osg::Geode();osg::Geometry* pyramidGeometry = new osg::Geometry();现在我们将金字塔几何体与Geode关联，并将Geode叶节点添加到场景图形的根节点。

pyramidGeode->addDrawable(pyramidGeometry);root->addChild(pyramidGeode);声明一个顶点数组。

每个顶点有三个坐标值，也就是一个Vec3类的实例。

osg::Vec3Array 类的实例可以用来保存顶点数组。

它派生自 STL库的vector模板，因此我们可以使用push_back方法向其中追加数组元素。

该方法的作用是在向量数组的末尾添加一个元素，因此数组中第一个元素的索引值为0，紧随其后的第二个元素为1，以此类推。

我们使用Z轴向上的右手坐标系作为参照，数组元素0-4用于表达金字塔形体的五个顶点。

osg::Vec3Array* pyramidVertices = new osg::Vec3Array;pyramidVertices->push_back( osg::Vec3( 0, 0, 0) ); // 左前pyramidVertices->push_back( osg::Vec3(10, 0, 0) ); // 右前pyramidVertices->push_back( osg::Vec3(10,10, 0) ); // 右后pyramidVertices->push_back( osg::Vec3( 0,10, 0) ); // 左后pyramidVertices->push_back( osg::Vec3( 5, 5,10) ); // 塔尖将这一顶点集合关联到Geometry实例上，后者已经与场景的Geode叶节点相关联。

pyramidGeometry->setVertexArray( pyramidVertices );现在我们创建几何基元类PrimitiveSet的实例并添加到金字塔几何体上。

金字塔底部的四个点组成一个基面，可以使用 DrawElementsUint类来实现。

这个类同样继承自STL库的vector模板，我们可以使用push_back顺序向其中添加元素。

为了保证背面剔除（backface cullling）的正确，我们需要按照逆时针的顺序添加顶点数据。

类的构造函数使用几何基元枚举类型（与OpenGL的几何基元枚举类型相同）作为输入参数，另一个输入参数是作为起始点的顶点索引值。

osg::DrawElementsUInt* pyramidBase =new osg::DrawElementsUInt(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0);pyramidBase->push_back(3);pyramidBase->push_back(2);pyramidBase->push_back(1);pyramidBase->push_back(0);pyramidGeometry->addPrimitiveSet(pyramidBase);重复这一过程，添加金字塔的每个面。

再次注意，顶点是以逆时针为顺序添加的。

osg::DrawElementsUInt* pyramidFaceOne =new osg::DrawElementsUInt(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0);pyramidFaceOne->push_back(0);pyramidFaceOne->push_back(1);pyramidFaceOne->push_back(4);pyramidGeometry->addPrimitiveSet(pyramidFaceOne);osg::DrawElementsUInt* pyramidFaceTwo =new osg::DrawElementsUInt(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0);pyramidFaceTwo->push_back(1);pyramidFaceTwo->push_back(2);pyramidFaceTwo->push_back(4);pyramidGeometry->addPrimitiveSet(pyramidFaceTwo);osg::DrawElementsUInt* pyramidFaceThree =new osg::DrawElementsUInt(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0);pyramidFaceThree->push_back(2);pyramidFaceThree->push_back(3);pyramidFaceThree->push_back(4);pyramidGeometry->addPrimitiveSet(pyramidFaceThree);osg::DrawElementsUInt* pyramidFaceFour =new osg::DrawElementsUInt(osg::PrimitiveSet::TRIANGLES, 0);pyramidFaceFour->push_back(3);pyramidFaceFour->push_back(0);pyramidFaceFour->push_back(4);pyramidGeometry->addPrimitiveSet(pyramidFaceFour)定义一个Vec4的数组，用于保存颜色值。

osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array;colors->push_back(osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f) ); //索引0 红色colors->push_back(osg::Vec4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f) ); //索引1 绿色colors->push_back(osg::Vec4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f) ); //索引2 蓝色colors->push_back(osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f) ); //索引3 白色下一步要将顶点数组的元素与颜色数组的元素对应起来。

我们将声明一个与顶点数组有相同个数元素的向量组。

它将负责连接各个顶点与颜色。

该向量组的索引对应顶点数组的元素，其取值对应颜色数组的索引。

如果需要将顶点数组与法线数组或者纹理坐标数组一一对应，那么还需重复这一步骤。

注意在本例中，我们需要将5个顶点对应到4种颜色上。

因此顶点数组的元素0（左下）和元素4（塔尖）都需要对应到颜色数组元素0（红色）上。

osg::TemplateIndexArray<unsigned int, osg::Array::UIntArrayType,4,4> *colorIndexArray;colorIndexArray =new osg::TemplateIndexArray<unsigned int, osg::Array::UIntArrayType,4,4>; colorIndexArray->push_back(0); // vertex 0 assigned color array element 0colorIndexArray->push_back(1); // vertex 1 assigned color array element 1colorIndexArray->push_back(2); // vertex 2 assigned color array element 2colorIndexArray->push_back(3); // vertex 3 assigned color array element 3colorIndexArray->push_back(0); // vertex 4 assigned color array element 0下一步，我们将颜色数组以及刚才创建的颜色索引数组与几何体相关联，并设置绑定模式为“按顶点绑定”。

pyramidGeometry->setColorArray(colors);pyramidGeometry->setColorIndices(colorIndexArray);pyramidGeometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);osg::Vec2Array* texcoords = new osg::Vec2Array(5);(*texcoords)[0].set(0.00f,0.0f);(*texcoords)[1].set(0.25f,0.0f);(*texcoords)[2].set(0.50f,0.0f);(*texcoords)[3].set(0.75f,0.0f);(*texcoords)[4].set(0.50f,1.0f);pyramidGeometry->setTexCoordArray(0,texcoords);现在我们已经创建了一个几何体节点，并将其添加到场景中。