第1节 初始化

对于绘制一个物体来说,OpenGL的代码加上初始化估计也就百十行。osg背后究竟做了什么呢。首先来看osgViewer::Viewer viewer; 这一句初始化相关的。来看看osgViewer::Viewer的类继承图。
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它的功能依赖于它自己的功能和它的基类的功能,它的基类的大致功能如下:

osg::Referenced: 内存的管理类,继承自它都可以使用超级指针来管理内存。

osg::Object: 对象的管理类,包含对象设置名称,对象的克隆,设置UserValue、UserData等所有类的公共行为。

osg::View: 管理主相机和从相机(Slave)的类。像addSlave都是它的方法。

osgViewer::View: 包括事件管理、场景管理像setSceneData就是它的函数,有事件管理就包含对操作器的管理和设置,还有对设备的管理,这是个和数据、事件、场景有关的类。像addEventHandler、setCameraManipulator都是它的成员函数。

osgGA::GUIActionAdapter: 一个事件的补充适配的类,可以补充标准事件无法完成的一些操作,比如鼠标甩、场景更新、移动鼠标位置等,还可以计算当前鼠标与场景的交点。

osgViewer::ViewerBase: 这个类真的是干了重活儿,关于状态设置、线程模式设置、CPU设置、还有像frame、realize都是它的成员函数。可以认为这是个非常核心的类。那么现在具体到osgViewer::Viewer,它应该没有什么特别的功能要说的,它的主要功能都包含在其基类的描述当中。在初始化的时候,它也主要包含它的基类的初始化,然后才是它自己的初始化。我们主要来看:

ViewerBase::viewerBaseInit() 函数的初始化,包含了点击ESC键是退出渲染,线程模式是AutomaticSelection也就是自动选择,这个会在后面某处根据电脑配置进行自动的设置。很多的BUG也是因为多线程渲染自己没有料到导致的,改成单线程就不崩了。它里面有几个成员变量还不清楚是做什么的。读者可以自己去看看。初始化时环境变量:OSG_RUN_MAX_FRAME_RATE要特别注意一下,可以定义成一个整数,读取后会存到_runMaxFrameRate用于限制最大帧率。比如这个值是30,渲染最快也是30帧。还初始化了读取了环境变量:OSG_RUN_FRAME_SCHEME,定义是个字符串,有两个值,一个是ON_DEMAND,一个是CONTINUOUS,默认是CONTINUOUS也就是不管系统有更新,每一帧都是要渲染的。而ON_DEMAND是当需要时才重新渲染,要不然这一帧与下一帧渲染的一模一样,不是浪费事儿吗?一般情况下我们都使用默认值CONTINUOUS。

osg::View() 初始化中申请了主相机,设置了view的全局灯光,通过DisplaySettings::readEnvironmentalVariables()读取了一大票的环境变量设置了显示器的各种初始化设置,比如是不是立体显示呀、立体显示的类型呀,其中有个环境变量:OSG_SHADER_HINT,其值为字符串GL2、GL3、GLES2、GLES3,会根据这些字符串设置主相机默认的StateSet生成的Shader的类型_shaderHint。在view()中,还设置了相机的投影矩阵,以及相机的setClearColor(osg::Vec4f(0.2f, 0.2f, 0.4f, 1.0f));也就是背景的颜色。设置主相机的默认的StateSet,根据_shaderHint再来生成默认的shader。这些Shader在StateSet::setGlobalDefaults()中调用,在StateSet.cpp的最顶部生成,其实就是最小的顶点与片元着色器。能加载模型的顶点和纹理,考虑操作器等。

osgViewer::View() 初始化了帧快照FrameStamp记录帧渲染的时间、帧数等信息;初始化场景管理类Scene,用户通过setSceneData设置的数据就在Scene中存放。Scene中还包含getDatabasePager和getImagePager用来做分页数据的调度。一个Scene的单例类SceneSingleton对Scene进行了极为简单的管理,也就是可以添加和删除Scene。初始化中还调用了setThreadSafeRefUnref(true)代表了该类的超级指针计数在多线程下仍然是安全的,比如有100个线程同时要对计数+1或者-1,仍然不会同抢乱掉。这说明osg::Reference类中有关于线程安全的设计,至少包含一个Mutx。在对主相机初始化的时候初始化了相机的Render,通过如下语句getCamera()-> setRenderer( createRenderer (getCamera()));我们要来看看什么是Render,以下是它的类继承图:
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它继承自Operation,主要说明了它被调用的方式。其主要的功能可以通过它的成员函数看出来compile()、cull()、draw()、cull_draw(),Render主要负责实际的绘制渲染操作。这个类看起来是干了最关键的事儿。在Render的初始化中初始化了两个osgUtil::SceneView,其主要是为了多线程准备的,可以在cull一个SceneView的同时draw已经cull好的另一个SceneView,假如使用单线程,就只会使用其中的一个SceneView。osgViewer::View()还初始化了事件序列,也就是来个事件都会放在它的成员变量_eventQueue当中。

Viewer::Viewer() 做了最后一点简单的初始化工作,其自身维护了事件遍历器用来遍历事件,更新遍历器用来遍历更新操作。

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THE END
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