探索未知种族之osg类生物---起源 osg渲染三维

任何程序都是有生命的，是生命就需要呼吸。例如普通的windows程序，当运行完main()函数后，就需要进入消息循环，来监听用户的各种操作，以便做出及时的回应。这样的每次循环就像生命的每次呼吸，来维持生命体征。

osg的程序不仅仅需要消息循环来监听用户的鼠标、键盘等操作，同时也得具备了渲染循环。当然随着我们的对osg的深入了解会发现，osg的事件监听和渲染循环是串行的。但是当我们把osg与MFC（QT）等结合时，相应UI上的鼠标，键盘事件的同时也要兼顾可能发生在osg中的效果，所以一般的osg程序起码需要两个并行的线程（例如osg与qt结合使用，为了保持足够灵敏的相应速度就需要把QTUI和osg渲染看成两种生命，分为两个线程）来维持它的正常运行。我们今天就是要解读osg程序赖以生存的每次呼吸。

首先我们得找到osg是用什么呼吸的，就想地球上的一般生物都是用鼻子呼吸，我们又大概得知道鼻子长在生物的那个位置。这样我们才可以开始我们的研究。当然我们肯定得有osg的源码，就像我们研究生物的呼吸先得有这种生物的身体。有了身体我们还得持续的观察一个有生命的生物，所以我们最先得到osg的可运行的程序就是example中的各种程序。其中大部分的程序main()函数的最后部分都是调用一下viewer.run()。

所以我们可以有一个模糊的判断这一类的通过调用viewer类的run函数的程序，他的呼吸系统可能是通过run完成的。但是run()函数是一个单独的一行，按说他执行完毕以后程序就会结束了，所以我们有了新的判断osg的每一帧的调用的入口是在run()函数中的。这是osg程序存在的一种形式（或者叫独立运行模式）。Osg还有另一种存在形式，就是和各种UI混合使用，例如qt与osg结合使用，MFC与osg结合使用等等。我们可以从examples/osgviewerQt 的例子，可以根据上一个的思路，呼吸不是一次性的动作，是只要存活就会一直存在的。所以从osgviewerQt.cpp中根据以前的经验定位到timer (计时器),他每次timeout触发时调用的函数update()中一定包含了osg的每一帧的调用的入口。

根据上面两种osg的存活形式，可以进行进一步的确认，究竟哪里才是维持osg生命体征的位置。Viewer.run()函数(OSG Core/osgViewer/Viewer.cpp)最后会继续调用ViewerBase::run()函数(OSG Core/osgViewer/ViewerBase.cpp)，

?

int Viewer::run()

{

    if (!getCameraManipulator() && getCamera()->getAllowEventFocus())

    {

        setCameraManipulator(new osgGA::TrackballManipulator());

    }

 

    setReleaseContextAtEndOfFrameHint(false);

 

    return ViewerBase::run();

}

?

int ViewerBase::run()

{

    if (!isRealized())

    {

        realize();

    }

 

    const char* run_frame_count_str = getenv("OSG_RUN_FRAME_COUNT");

    unsigned int runTillFrameNumber = run_frame_count_str==0 ? osg::UNINITIALIZED_FRAME_NUMBER : atoi(run_frame_count_str);

 

    while(!done() && (run_frame_count_str==0 || getViewerFrameStamp()->getFrameNumber()<runTillFrameNumber))

    {

        double minFrameTime = _runMaxFrameRate>0.0 ? 1.0/_runMaxFrameRate : 0.0;

        osg::Timer_t startFrameTick = osg::Timer::instance()->tick();

        if (_runFrameScheme==ON_DEMAND)

        {

            if (checkNeedToDoFrame())

            {

                frame();

            }

            else

            {

                // we don't need to render a frame but we don't want to spin the run loop so make sure the minimum

                // loop time is 1/100th of second, if not otherwise set, so enabling the frame microSleep below to

                // avoid consume excessive CPU resources.

                if (minFrameTime==0.0) minFrameTime=0.01;

            }

        }

        else

        {

            frame();

        }

 

        // work out if we need to force a sleep to hold back the frame rate

        osg::Timer_t endFrameTick = osg::Timer::instance()->tick();

        double frameTime = osg::Timer::instance()->delta_s(startFrameTick, endFrameTick);

        if (frameTime < minFrameTime) OpenThreads::Thread::microSleep(static_cast(1000000.0*(minFrameTime-frameTime)));

    }

 

    return 0;

}

我们在ViewerBase::run()中继续耐心的寻找就会发现有一个特殊的函数frame()，为什么特殊呢？因为frame的英文的意思就是’帧’，而我们学渲染都知道’帧’代表屏幕上一幅画，这和osg库的本质就联系在了一起。Osg就是一个库，一个在计算机屏幕上作画的库。所以ViewerBase::frame()就是我们要找的osg中会呼吸的地方。同样我们在examples/osgviewerQt中也会发现，timer每到设定事件就会调用update()函数，而qt的update()函数在内部就会调用paintEvent()函数，我们在osgviewerQt.cpp的paintEvent()函数中也会发现osg::CompositeViewer的update函数，而osg::CompositeViewer继承自ViewerBase，所以最后也会定位到ViewerBase::frame()。这样我们就可以确定osg这类生物的呼吸的入口是ViewerBase::frame()函数。终于我们打开了通往新世界的大门，下一步就是经历轮回，看看osg这类生物是怎么生存的。

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