vulkanscenegraph显示倾斜模型(4)-数据读取-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CPWWHSU/article/details/145785774

前言

本文在上篇文章的基础上，进一步深入探讨数据读取机制的实现细节。回顾 OpenSceneGraph (OSG)，其通过 osgDB 库管理场景数据的读取和写入。常用的读取函数包括 osgDB::readNodeFile 和 osgDB::readImageFile，它们能够根据文件扩展名自动选择合适的插件进行加载。插件机制是 OSG 数据读取的核心，主要包括插件的注册、发现以及相关接口的定义（基类 osgDB::ReaderWriter 提供了这些接口的具体定义）。与此类似，VulkanSceneGraph (VSG) 也采用了插件化的数据读取机制。在 VSG 中，通过 vsg::read 函数读取数据，并由继承自 vsg::ReaderWriter 的子类负责具体的数据加载工作。

1 数据读取
2 插件机制
3 osg转vsg

1 数据读取

auto options = vsg::Options::create();
options->fileCache = vsg::getEnv("VSG_FILE_CACHE");
options->paths = vsg::getEnvPaths("VSG_FILE_PATH");

// add OpenSceneGraph's support for reading and writing 3rd party file formats
options->add(vsg::VSG::create());
options->add(vsg::spirv::create());
options->add(osg2vsg::OSG::create());

// load VulkanSceneGraph scene graph
auto vsg_scene = vsg::read_cast<vsg::Node>(filename, options);

上述代码最后一行vsg::read_cast<vsg::Node>()会转调到vsg源码文件夹src\vsg\io下的read.cpp文件中的vsg::read(const&Path,ref_ptr<const Options>)函数，函数共包含两个逻辑：1) 当options中的sharedObjects不为空且其函数suitable传入文件路径返回true时，读取文件；2）直接读取文件，代码结构如下：

if (options && options->sharedObjects && options->sharedObjects->suitable(filename))
{
    ... 
}
else
{
    return read_file();
}

本篇文章将重点分析if函数的第二个分支，而将第一个分支暂时搁置，留待后续探讨。我们可以将第一个分支命名为“sharedObjects非空时的读操作”。以下是第二个分支的具体代码：

    auto read_file = [&]() -> ref_ptr<Object> {
        if (options && !options->readerWriters.empty())
        {
            for (auto& readerWriter : options->readerWriters)
            {
                auto object = readerWriter->read(filename, options);
                if (object) return object;
            }
            return {};
        }

        auto ext = vsg::lowerCaseFileExtension(filename);

        if (ext == ".vsga" || ext == ".vsgt" || ext == ".vsgb")
        {
            VSG rw;
            return rw.read(filename, options);
        }
        else if (ext == ".spv")
        {
            spirv rw;
            return rw.read(filename, options);
        }
        else if (glsl::extensionSupported(ext))
        {
            glsl rw;
            return rw.read(filename, options);
        }
        else if (txt::extensionSupported(ext))
        {
            txt rw;
            return rw.read(filename, options);
        }
        else
        {
            // no means of loading file
            return {};
        }
    };

read_file函数采用lamda表达式，首先找到合适的读取器(readWriter)读取数据，当返回数据为空时，采用默认的读取器(VSG、spirv、glsl、txt)读取数据，否则最后返回为空。

2 插件机制

在 VulkanSceneGraph (VSG) 中，数据读取的插件机制是通过 vsg::ReaderWriter 类实现的。这个机制允许开发者扩展 VSG 的功能，通过重写read函数实现数据的读取。如上章描述所示，插件采用options传递和默认(VSG、spirv、glsl、txt)的方式读取数据。

通过给options对象添加读取osg数据的读写器，从而支持解析osgb格式的数据。


options->add(osg2vsg::OSG::create());

3 osg转vsg

osg2vsg::osg插件重写read函数，读取osgb格式的文件，本章主要关注倾斜模型对应的osgb格式(即仅包含三角网和纹理的模型)的读取。核心代码如下：

    osgDB::ReaderWriter::ReadResult rr = osgDB::Registry::instance()->readObject(filename.string(), osg_options.get());
    // if (!rr.success()) OSG_WARN << "Error reading file " << filename << ": " << rr.statusMessage() << std::endl;
    if (!rr.validObject()) return {};

    bool mapRGBtoRGBAHint = !options || options->mapRGBtoRGBAHint;

    osg::ref_ptr<osg::Object> object = rr.takeObject();
    if (osg::Node* osg_scene = object->asNode(); osg_scene != nullptr)
    {
        return osg2vsg::convert(*osg_scene, options);
    }

上述代码利用osg引擎读取osgb文件，接着将osg节点转为vsg节点(osg2vsg::convert)。

下图为vsg中节点继承关系图。

接着具体分析函数osg2vsg::convert将osg::Node转换为vsg::Node的过程。

如上图所示，代码回到convert.cpp(osg2vsg v0.1.0)的127行到131行，127行创建了一个osg访问器osg2vsg::ConvertToVsg，代码130行将osg::Node转换为vsg::Node。和osg库类似，其主要重写apply(osg::PagedLOD&)和apply(osg:Geometry&geometry)函数将osg的节点转换为对应的vsg节点，osg2vsg::ConvertToVsg访问器中，将osg::PagedLOD转换为了vsg::PagedLOD，而将osg::Geometry转换为了vsg::Command，具体的转换过程放在悬疑列表中，至此将osg转vsg的过程讲解完毕!

文末：通过研读18-31行代码(参照vulkanscenegraph显示倾斜模型-优快云博客中对研读代码的划分)，本篇文章深入探讨数据读取机制的实现细节，包含数据读取、插件机制、osg转vsg三个部分，并在悬疑列表中留下两个问题，sharedObjects非空时的读操作与osg::PagedLOD转vsg::PagedLOD和osg::Geometry转vsg::Command的具体细节。

悬疑列表：sharedObjects非空时的读操作、osg::PagedLOD转vsg::PagedLOD和osg::Geometry转vsg::Command的具体细节。