osg示例解析之osganimationmorph(1)

• 简介

本课主要演示了osgAnimation中的变形动画，变形动画通常也称为逐顶点动画(Per-vertex Animation)，是一种三维动画的表现形式。它对计算机的运算资源的消耗很大，通常以每帧计算和应用4000~9000个顶点的位置变化为宜，否则系统难以承受其他场景对象的更新和渲染工作。变形动画在osgAnimation中通过MorphGeometry以及UpdateMorph来实现，具体的实现可以参考我的另一篇文章osgAnimation之作用对象中的相关介绍。

• 示例

该例子首先实现了一个NodeVisitor，用来寻找Geode节点中的Geometry对象：

struct GeometryFinder : public osg::NodeVisitor
{
    osg::ref_ptr<osg::Geometry> _geom;
    GeometryFinder() : osg::NodeVisitor(osg::NodeVisitor::TRAVERSE_ALL_CHILDREN) {}
    void apply(osg::Geode& geode) 
    {
        if (_geom.valid())
            return;
        for (unsigned int i = 0; i < geode.getNumDrawables(); i++) 
        {
            osg::Geometry* geom = dynamic_cast<osg::Geometry*>(geode.getDrawable(i));
            if (geom) {
                _geom = geom;
                return;
            }
        }
    }
};

它会保存Geode中的第一个Geometry节点，之后的函数用到了这个访问器

osg::ref_ptr<osg::Geometry> getShape(const std::string& name)
{
    osg::ref_ptr<osg::Node> shape0 = osgDB::readNodeFile(name);
    if (shape0)
    {
        GeometryFinder finder;
        shape0->accept(finder);
        return finder._geom;
    }
    else
    {
        return NULL;
    }
}

返回文件name中第一个的Geometry节点

下面我们看看主函数中的实现过程，应该来说还是比较清晰的：

• 首先创建频道

    osgAnimation::Animation* animation = new osgAnimation::Animation;
    osgAnimation::FloatLinearChannel* channel0 = new osgAnimation::FloatLinearChannel;
    channel0->getOrCreateSampler()->getOrCreateKeyframeContainer()->push_back(osgAnimation::FloatKeyframe(0,0.0));
    channel0->getOrCreateSampler()->getOrCreateKeyframeContainer()->push_back(osgAnimation::FloatKeyframe(1,1.0));
    channel0->setTargetName("MorphNodeCallback");
    channel0->setName("0");

这里需要注意频道的Name要设置为0、1、2这样的非负整数字符串，让它们和添加到MorphGeometry中的geometry对象对应。此外channel的targetname要和UpdateMorph的名称一样，这样在链接的时候才能成功。关于频道的设置就这两点需要注意

• 其次创建动画和动画管理器

    animation->addChannel(channel0);
    animation->setName("Morph");
    animation->computeDuration();
    animation->setPlayMode(osgAnimation::Animation::PPONG);
    osgAnimation::BasicAnimationManager* bam = new osgAnimation::BasicAnimationManager;
    bam->registerAnimation(animation);

动画对象将频道添加到它里面，动画管理器一样还是需要在Geode节点之上(是Geode的父节点)，也就是保证进入UpdateMorph回调之前先进入动画管理器这个回调中

• 再次 创建需要变形的几何体和目标几何体

    osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom0 = getShape("morphtarget_shape0.osg");
    if (!geom0) {
        std::cerr << "can't read morphtarget_shape0.osg" << std::endl;
        return 0;
    }

    osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom1 = getShape("morphtarget_shape1.osg");
    if (!geom1) {
        std::cerr << "can't read morphtarget_shape1.osg" << std::endl;
        return 0;
    }

    //原始形状
    osgAnimation::MorphGeometry* morph = new osgAnimation::MorphGeometry(*geom0);
   //需要变形的形状添加到morph之中，可以是多个，结果将按权重加成
    morph->addMorphTarget(geom1.get());

• 最后 将UpdateMorph添加到Geode之中

    osg::Geode* geode = new osg::Geode;
    geode->addDrawable(morph);
    geode->addUpdateCallback(new osgAnimation::UpdateMorph("MorphNodeCallback"));

这样保证在进入MorphGeometry的Drawable更新回调之前先进入Geode的回调中更新几何体的权值，保证后续顶点的计算用到频道里面最新插值出的权值。

运行结果：

写在后面：在后续的osgNeHe课程中Lesson25会根据顶点进行变形，可以参考本课的实现利用osgAnimation库来实现，在实现过程中我遇到以下的问题：

当绘制的几何体为osg::PrimitiveSet::POINTS时程序会崩溃，描述和osgChina中的帖子类似。后来经过查看发现是由于没有NormalArray导致的问题，解决方法是申请一个法线向量的数组，随便设置一下添加到Geometry就可以解决这个问题了。这可能是osgAnimation代码中的一个Bug，osgAnimation要求必须有NormalArray。