OpenSceneGraph实现的NeHe OpenGL教程 - 第二十九课

• 简介

这节课NeHe课程教我们如何读取一张raw格式的图片，并且对两张raw格式图片进行处理生成了一张纹理图片。整个过程并不是十分复杂，文中大部分内容涉及到图片数据的操作。

• 实现

首先我们创建需要显示的立方体：

[cpp]  view plain  copy

1. osg::Geode* createCubeGeode(osg::Image *image)  
2. {  
3.     osg::Geometry *quadGeometry = new osg::Geometry;  
4.     osg::Vec3Array *quadVertexArray = new osg::Vec3Array;  
5.     for (unsigned i = 0; i < sizeof(QuadVertices); ++i)  
6.     {  
7.         quadVertexArray->push_back(osg::Vec3(QuadVertices[i][0], QuadVertices[i][1], QuadVertices[i][2]));  
8.     }  
9.     quadGeometry->setVertexArray(quadVertexArray);  
10.  ......  
11. }  

接着我们需要创建纹理所需要的image，这里的raw格式图片实际上并不是一种通用的格式，在osg中也并不支持。我们需要将raw格式中的字节数据读取出来并赋值给osg::Image用来作为我们的纹理图片。

首先我们使用NeHe中用到的函数读取图片：（函数代码并不完整，完整代码查看后面的附录中源码）

[cpp]  view plain  copy

1. osg::Image*  ReadTextureData ( char *filename, unsigned int width, unsigned int height, unsigned int pixelPerBytes)  
2. {  
3.     //NeHe中使用256x256大小的图片,并且每个像素的字节数是4  
4.     //因此这里在分配内存是使用RGBA都是8位的方式(1个字节)  
5.     //正好是4个字节  
6.     osg::Image *buffer = new osg::Image;  
7.     buffer->allocateImage(width, height, 1, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE);  
8.     int bytesPerPixel = buffer->getPixelSizeInBits() / 8;  
9.   
10.     FILE *f;  
11.     int i,j,k,done=0;  
12.     int stride = buffer->s() * buffer->getPixelSizeInBits() / 8;              // Size Of A Row (Width * Bytes Per Pixel)  
13.     unsigned char *p = NULL;  
14. ......  
15. }  

图片加载之后，我们使用Blit函数来对两张图片中的数据进行一些处理，具体代码参考Blit函数

最后生成我们的256x256的大小的纹理，图片的每个像素占用4个字节：

[cpp]  view plain  copy

 

1. osg::Image* createTextureImage()  
2. {  
3.     osg::Image *src = ReadTextureData("Data/GL.raw",  256, 256, 32);  
4.     osg::Image *dst = ReadTextureData("Data/Monitor.raw", 256, 256, 32);  
5.       
6.     Blit(src,dst,127,127,128,128,64,64,1,127);  
7.     return dst;  
8. }  

将图片设置给立方体纹理，场景中为了简便用AnimationPathCallback来进行旋转：

[cpp]  view plain  copy

 

1. osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackX =   
2.     new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(1, 0, 0), 2.5);  
3.   
4. osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackY =   
5.     new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(0, 1, 0), 1.5);  
6.   
7. osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackZ =   
8.     new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(0, 0, 1), 0.5);  
9.   
10. osg::MatrixTransform *quadXRotMT = new osg::MatrixTransform;  
11. quadXRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackX);  
12.   
13. osg::MatrixTransform *quadYRotMT = new osg::MatrixTransform;  
14. quadYRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackY);  
15.   
16. osg::MatrixTransform *quadZRotMT = new osg::MatrixTransform;  
17. quadZRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackZ);  
18.   
19. quadMT->addChild(quadXRotMT);  
20. quadXRotMT->addChild(quadYRotMT);  
21. quadYRotMT->addChild(quadZRotMT);  
22.   
23. osg::Image *image = createTextureImage();  
24. quadZRotMT->addChild(createCubeGeode(image));  

一般来说，纹理操作很少使用这种方式进行，大部分都是通过加载多重纹理的方式来实现贴多张纹理，并设置其中纹理的作用方式。这种方式相当于先将多张纹理处理成一张再贴到物体上。编译运行程序：

附：本课源码(源码中可能存在错误和不足，仅供参考)

[cpp]  view plain  copy

 

1. #include "../osgNeHe.h"  
2.   
3. #include <QtCore/QTimer>  
4. #include <QtGui/QApplication>  
5. #include <QtGui/QVBoxLayout>  
6.   
7. #include <osgViewer/Viewer>  
8. #include <osgDB/ReadFile>  
9. #include <osgQt/GraphicsWindowQt>  
10.   
11. #include <osg/MatrixTransform>  
12. #include <osg/Texture2D>  
13.   
14. #include <osg/AnimationPath>  
15.   
16.   
17.   
18. float textureVertices[][2] = {  
19.     //Front Face  
20.     {0.0f, 0.0f},  
21.     {1.0f, 0.0f},  
22.     {1.0f, 1.0f},  
23.     {0.0f, 1.0f},  
24.     // Back Face  
25.     {1.0f, 0.0f},  
26.     {1.0f, 1.0f},  
27.     {0.0f, 1.0f},  
28.     {0.0f, 0.0f},  
29.     // Top Face  
30.     {0.0f, 1.0f},  
31.     {0.0f, 0.0f},  
32.     {1.0f, 0.0f},  
33.     {1.0f, 1.0f},  
34.     // Bottom Face  
35.     {1.0f, 1.0f},  
36.     {0.0f, 1.0f},  
37.     {0.0f, 0.0f},  
38.     {1.0f, 0.0f},  
39.     // Right face  
40.     {1.0f, 0.0f},  
41.     {1.0f, 1.0f},  
42.     {0.0f, 1.0f},  
43.     {0.0f, 0.0f},  
44.     // Left Face  
45.     {0.0f, 0.0f},  
46.     {1.0f, 0.0f},  
47.     {1.0f, 1.0f},  
48.     {0.0f, 1.0f}  
49. };  
50.   
51. float QuadVertices[][3] = {  
52.   
53.     {-1.0f, -1.0f,  1.0f},  
54.     { 1.0f, -1.0f,  1.0f},  
55.     { 1.0f,  1.0f,  1.0f},  
56.     {-1.0f,  1.0f,  1.0f},  
57.   
58.     {-1.0f, -1.0f, -1.0f},  
59.     {-1.0f,  1.0f, -1.0f},  
60.     { 1.0f,  1.0f, -1.0f},  
61.     { 1.0f, -1.0f, -1.0f},  
62.   
63.     {-1.0f,  1.0f, -1.0f},  
64.     {-1.0f,  1.0f,  1.0f},  
65.     { 1.0f,  1.0f,  1.0f},  
66.     { 1.0f,  1.0f, -1.0f},  
67.   
68.     {-1.0f, -1.0f, -1.0f},  
69.     { 1.0f, -1.0f, -1.0f},  
70.     { 1.0f, -1.0f,  1.0f},  
71.     {-1.0f, -1.0f,  1.0f},  
72.   
73.     { 1.0f, -1.0f, -1.0f},  
74.     { 1.0f,  1.0f, -1.0f},  
75.     { 1.0f,  1.0f,  1.0f},  
76.     { 1.0f, -1.0f,  1.0f},  
77.   
78.     {-1.0f, -1.0f, -1.0f},  
79.     {-1.0f, -1.0f,  1.0f},  
80.     {-1.0f,  1.0f,  1.0f},  
81.     {-1.0f,  1.0f, -1.0f}  
82.   
83. };  
84.   
85.   
86. float normalsArray[][3] = {  
87.     {0.0f, 0.0f, 1.0f},  
88.     {0.0f, 0.0f,-1.0f},  
89.     {0.0f, 1.0f, 0.0f},  
90.     {0.0f,-1.0f, 0.0f},  
91.     {1.0f, 0.0f, 0.0f},  
92.     {-1.0f, 0.0f, 0.0f}  
93. };  
94.   
95.   
96. //  
97. osg::Geode* createCubeGeode(osg::Image *image)  
98. {  
99.     osg::Geometry *quadGeometry = new osg::Geometry;  
100.     osg::Vec3Array *quadVertexArray = new osg::Vec3Array;  
101.     for (unsigned i = 0; i < sizeof(QuadVertices); ++i)  
102.     {  
103.         quadVertexArray->push_back(osg::Vec3(QuadVertices[i][0], QuadVertices[i][1], QuadVertices[i][2]));  
104.     }  
105.     quadGeometry->setVertexArray(quadVertexArray);  
106.   
107.     osg::Vec2Array* texcoords = new osg::Vec2Array;  
108.     for (unsigned i = 0; i < sizeof(textureVertices); ++i)  
109.     {  
110.         texcoords->push_back(osg::Vec2(textureVertices[i][0], textureVertices[i][1]));  
111.     }  
112.     quadGeometry->setTexCoordArray(0,texcoords);  
113.   
114.     osg::Vec3Array *normals = new osg::Vec3Array;  
115.     for (unsigned i = 0; i < sizeof(normals); ++i)  
116.     {  
117.         for (int j = 0; j < 4; ++j)  
118.         {  
119.             normals->push_back(osg::Vec3(normalsArray[i][0], normalsArray[i][1], normalsArray[i][2]));  
120.         }  
121.     }  
122.     quadGeometry->setNormalArray(normals, osg::Array::BIND_PER_VERTEX);  
123.     int first = 0;  
124.     for (unsigned i = 0; i < 6; ++i)  
125.     {  
126.         osg::DrawArrays *vertexIndices = new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS, first, 4);  
127.         first += 4;  
128.         quadGeometry->addPrimitiveSet(vertexIndices);  
129.     }  
130.   
131.     osg::Texture2D *texture2D = new osg::Texture2D;  
132.     texture2D->setImage(image);  
133.     texture2D->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER, osg::Texture::LINEAR);  
134.     texture2D->setFilter(osg::Texture::MAG_FILTER, osg::Texture::LINEAR);  
135.   
136.     quadGeometry->getOrCreateStateSet()->setTextureAttributeAndModes(0, texture2D);  
137.     quadGeometry->getOrCreateStateSet()->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::OFF);  
138.   
139.     osg::Geode *quadGeode = new osg::Geode;  
140.     quadGeode->addDrawable(quadGeometry);  
141.   
142.     return quadGeode;  
143. }  
144.   
145. //  
146. //  
147. //操作Raw纹理  
148.   
149. osg::Image*  ReadTextureData ( char *filename, unsigned int width, unsigned int height, unsigned int pixelPerBytes)  
150. {  
151.     //NeHe中使用256x256大小的图片,并且每个像素的字节数是4  
152.     //因此这里在分配内存是使用RGBA都是8位的方式(1个字节)  
153.     //正好是4个字节  
154.     osg::Image *buffer = new osg::Image;  
155.     buffer->allocateImage(width, height, 1, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE);  
156.     int bytesPerPixel = buffer->getPixelSizeInBits() / 8;  
157.   
158.     FILE *f;  
159.     int i,j,k,done=0;  
160.     int stride = buffer->s() * buffer->getPixelSizeInBits() / 8;              // Size Of A Row (Width * Bytes Per Pixel)  
161.     unsigned char *p = NULL;  
162.   
163.     f = fopen(filename, "rb");                                  // Open "filename" For Reading Bytes  
164.     if( f != NULL )                                             // If File Exists  
165.     {  
166.         for( i = buffer->t()-1; i >= 0 ; i-- )                // Loop Through Height (Bottoms Up - Flip Image)  
167.         {  
168.             p = buffer->data() + (i * stride );                  //   
169.             for ( j = 0; j < buffer->s() ; j++ )              // Loop Through Width  
170.             {  
171.                 for ( k = 0 ; k < buffer->getPixelSizeInBits() / 8-1 ; k++, p++, done++ )  
172.                 {  
173.                     *p = fgetc(f);                              // Read Value From File And Store In Memory  
174.                 }  
175.                 *p = 255; p++;                                  // Store 255 In Alpha Channel And Increase Pointer  
176.             }  
177.         }  
178.         fclose(f);                                              // Close The File  
179.     }  
180.     return buffer;                                              // Returns Number Of Bytes Read In  
181. }  
182.   
183.   
184. void Blit( osg::Image *src, osg::Image *dst,   
185.           int src_xstart, int src_ystart, int src_width, int src_height,  
186.           int dst_xstart, int dst_ystart, int blend, int alpha)  
187. {  
188.     int i,j,k;  
189.     unsigned char *s, *d;  
190.   
191.     // Clamp Alpha If Value Is Out Of Range  
192.     if( alpha > 255 ) alpha = 255;  
193.     if( alpha < 0 ) alpha = 0;  
194.   
195.     // Check For Incorrect Blend Flag Values  
196.     if( blend < 0 ) blend = 0;  
197.     if( blend > 1 ) blend = 1;  
198.   
199.     d = dst->data() + (dst_ystart * dst->s() * dst->getPixelSizeInBits() / 8);    // Start Row - dst (Row * Width In Pixels * Bytes Per Pixel)  
200.     s = src->data() + (src_ystart * src->s() * src->getPixelSizeInBits() / 8);    // Start Row - src (Row * Width In Pixels * Bytes Per Pixel)  
201.   
202.     for (i = 0 ; i < src_height ; i++ )                          // Height Loop  
203.     {  
204.         s = s + (src_xstart * src->getPixelSizeInBits() / 8);                        // Move Through Src Data By Bytes Per Pixel  
205.         d = d + (dst_xstart * dst->getPixelSizeInBits() / 8);                        // Move Through Dst Data By Bytes Per Pixel  
206.         for (j = 0 ; j < src_width ; j++ )                       // Width Loop  
207.         {  
208.             for( k = 0 ; k < src->getPixelSizeInBits()/8 ; k++, d++, s++)     // "n" Bytes At A Time  
209.             {  
210.                 if (blend)                                      // If Blending Is On  
211.                     *d = ( (*s * alpha) + (*d * (255-alpha)) ) >> 8; // Multiply Src Data*alpha Add Dst Data*(255-alpha)  
212.                 else                                            // Keep in 0-255 Range With >> 8  
213.                     *d = *s;                                    // No Blending Just Do A Straight Copy  
214.             }  
215.         }  
216.         d = d + (dst->s() - (src_width + dst_xstart))*dst->getPixelSizeInBits()/8;    // Add End Of Row */  
217.         s = s + (src->s() - (src_width + src_xstart))*src->getPixelSizeInBits()/8;    // Add End Of Row */  
218.     }  
219. }  
220.   
221.   
222. osg::Image* createTextureImage()  
223. {  
224.     osg::Image *src = ReadTextureData("Data/GL.raw",  256, 256, 32);  
225.     osg::Image *dst = ReadTextureData("Data/Monitor.raw", 256, 256, 32);  
226.       
227.     Blit(src,dst,127,127,128,128,64,64,1,127);  
228.     return dst;  
229. }  
230.   
231.   
232. //  
233. //  
234.   
235.   
236.   
237. class ViewerWidget : public QWidget, public osgViewer::Viewer  
238. {  
239. public:  
240.     ViewerWidget(osg::Node *scene = NULL)  
241.     {  
242.         QWidget* renderWidget = getRenderWidget( createGraphicsWindow(0,0,100,100), scene);  
243.   
244.         QVBoxLayout* layout = new QVBoxLayout;  
245.         layout->addWidget(renderWidget);  
246.         layout->setContentsMargins(0, 0, 0, 1);  
247.         setLayout( layout );  
248.   
249.         connect( &_timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(update()) );  
250.         _timer.start( 10 );  
251.     }  
252.   
253.     QWidget* getRenderWidget( osgQt::GraphicsWindowQt* gw, osg::Node* scene )  
254.     {  
255.         osg::Camera* camera = this->getCamera();  
256.         camera->setGraphicsContext( gw );  
257.   
258.         const osg::GraphicsContext::Traits* traits = gw->getTraits();  
259.   
260.         camera->setClearColor( osg::Vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) );  
261.         camera->setViewport( new osg::Viewport(0, 0, traits->width, traits->height) );  
262.         camera->setProjectionMatrixAsPerspective(45.0f, static_cast<double>(traits->width)/static_cast<double>(traits->height), 0.1f, 100.0f );  
263.         camera->setViewMatrixAsLookAt(osg::Vec3d(0, 0, 1), osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3d(0, 1, 0));  
264.   
265.         this->setSceneData( scene );  
266.   
267.         return gw->getGLWidget();  
268.     }  
269.   
270.     osgQt::GraphicsWindowQt* createGraphicsWindow( int x, int y, int w, int h, const std::string& name="", bool windowDecoration=false )  
271.     {  
272.         osg::DisplaySettings* ds = osg::DisplaySettings::instance().get();  
273.         osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext::Traits> traits = new osg::GraphicsContext::Traits;  
274.         traits->windowName = name;  
275.         traits->windowDecoration = windowDecoration;  
276.         traits->x = x;  
277.         traits->y = y;  
278.         traits->width = w;  
279.         traits->height = h;  
280.         traits->doubleBuffer = true;  
281.         traits->alpha = ds->getMinimumNumAlphaBits();  
282.         traits->stencil = ds->getMinimumNumStencilBits();  
283.         traits->sampleBuffers = ds->getMultiSamples();  
284.         traits->samples = ds->getNumMultiSamples();  
285.   
286.         return new osgQt::GraphicsWindowQt(traits.get());  
287.     }  
288.   
289.     virtual void paintEvent( QPaintEvent* event )  
290.     {   
291.         frame();   
292.     }  
293.   
294. protected:  
295.   
296.     QTimer _timer;  
297. };  
298.   
299.   
300.   
301. osg::Node*  buildScene()  
302. {  
303.     osg::Group *root = new osg::Group;  
304.   
305.     osg::MatrixTransform *quadMT = new osg::MatrixTransform;  
306.     quadMT->setMatrix(osg::Matrix::translate(0.0, 0.0, -5.0));  
307.   
308.     osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackX =   
309.         new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(1, 0, 0), 2.5);  
310.   
311.     osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackY =   
312.         new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(0, 1, 0), 1.5);  
313.   
314.     osg::AnimationPathCallback *quadAnimationCallbackZ =   
315.         new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3d(0, 0, 0), osg::Vec3(0, 0, 1), 0.5);  
316.   
317.     osg::MatrixTransform *quadXRotMT = new osg::MatrixTransform;  
318.     quadXRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackX);  
319.   
320.     osg::MatrixTransform *quadYRotMT = new osg::MatrixTransform;  
321.     quadYRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackY);  
322.   
323.     osg::MatrixTransform *quadZRotMT = new osg::MatrixTransform;  
324.     quadZRotMT->setUpdateCallback(quadAnimationCallbackZ);  
325.   
326.     quadMT->addChild(quadXRotMT);  
327.     quadXRotMT->addChild(quadYRotMT);  
328.     quadYRotMT->addChild(quadZRotMT);  
329.   
330.     osg::Image *image = createTextureImage();  
331.     quadZRotMT->addChild(createCubeGeode(image));  
332.   
333.     root->addChild(quadMT);  
334.     return root;  
335. }  
336.   
337.   
338. int main( int argc, char** argv )  
339. {  
340.     QApplication app(argc, argv);  
341.     ViewerWidget* viewWidget = new ViewerWidget(buildScene());  
342.     viewWidget->setGeometry( 100, 100, 640, 480 );  
343.     viewWidget->show();  
344.     return app.exec();  
345. }