osg示例解析之osgtexture1D(1)

• 简介

osgtexture1D这一课主要讲解了osg中一维纹理的使用，一维纹理在计算机图形学中用的远没有二维纹理那么广泛，我们看看示例中的实现。

• 实现

一维纹理可以看做是二维纹理的一种特殊情况，它的图片高度只有一个像素，在示例中一维纹理的图片是采用程序生成的

//给模型创建一个一维纹理的渲染状态
osg::StateSet* create1DTextureStateToDecorate(osg::Node* loadedModel)
{
	//使用程序生成图片
    osg::Image* image = new osg::Image;
    int noPixels = 1024;
    image->allocateImage(noPixels,1,1,GL_RGBA,GL_FLOAT);
    image->setInternalTextureFormat(GL_RGBA);
    
    typedef std::vector<osg::Vec4> ColorBands;
    ColorBands colorbands;
    colorbands.push_back(osg::Vec4(0.0f,0.0,0.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(1.0f,0.0,0.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(1.0f,1.0,0.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(0.0f,1.0,0.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(0.0f,1.0,1.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(0.0f,0.0,1.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(1.0f,0.0,1.0,1.0f));
    colorbands.push_back(osg::Vec4(1.0f,1.0,1.0,1.0f));

    float nobands = colorbands.size();
    float delta = nobands/(float)noPixels;
    float pos = 0.0f;
    osg::Vec4* dataPtr = (osg::Vec4*)image->data();
	//从0-127像素全是黑色(0.0f,0.0,0.0,1.0f)
	//从128-255像素全是红色(1.0f,0.0,0.0,1.0f)
	//...依次直到第1023像素全是白色(1.0f,1.0,1.0,1.0f)
    for(int i=0;i<noPixels;++i,pos+=delta)
    {
        osg::Vec4 color = colorbands[(int)pos];
        *dataPtr++ = color;
    }
    
	//设置一维纹理的参数和WRAP方式
    osg::Texture1D* texture = new osg::Texture1D;
    texture->setWrap(osg::Texture1D::WRAP_S,osg::Texture1D::MIRROR);
    texture->setFilter(osg::Texture1D::MIN_FILTER,osg::Texture1D::LINEAR);
    texture->setImage(image);
    
	//覆盖(Override)子节点的渲染状态
    osg::Material* material = new osg::Material;
    osg::StateSet* stateset = new osg::StateSet;
    stateset->setTextureAttribute(0,texture,osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_1D,osg::StateAttribute::ON|osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_2D,osg::StateAttribute::OFF|osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_3D,osg::StateAttribute::OFF|osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    stateset->setTextureMode(0,GL_TEXTURE_GEN_S,osg::StateAttribute::ON|osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    stateset->setAttribute(material,osg::StateAttribute::OVERRIDE);
    
    return stateset;
}

接下来城市中定义了一个AnimateTexGenCallback节点，它的主要目的是每间隔两秒钟将纹理的模式修改一次

void animateTexGen(osg::TexGenNode* texgenNode,double time)
{
	const double timeInterval = 2.0f;   //更新间隔时间
	static double previousTime = time;
	static bool state = false;
	while (time>previousTime+timeInterval)
	{
		previousTime+=timeInterval;
		state = !state;
	}

	if (state)
	{
	//物体空间模式
		texgenNode->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::OBJECT_LINEAR);
	}
	else
	{
	//相机空间模式(根据物体到相机的远近会修改纹理坐标)
		texgenNode->getTexGen()->setMode(osg::TexGen::EYE_LINEAR);
	}
}

这里需要了解OpenGL中纹理坐标的自动生成方式，OSG中osg::TexGen封装了OpenGL中glTexGen这个API，glTexGen在使用中可以设置纹理的计算方式是以物体坐标空间还是相机坐标空间来进行不同的计算，设置OBJECT_LINEAR和EYE_LINEAR可以参考 <<OpenGL之自动纹理坐标生成>>一文中的介绍，如果不熟悉glTexGen可以查看 OpenGL手册中的API

之后我们设置纹理坐标节点osg::TexGenNode，并设置它计算的平面参数，并把它添加到场景中：

    osg::TexGenNode* texgenNode = new osg::TexGenNode;
    texgenNode->setReferenceFrame( osg::TexGenNode::ABSOLUTE_RF );
    texgenNode->getTexGen()->setMode( osg::TexGen::OBJECT_LINEAR );

    const osg::BoundingSphere& bs = loadedModel->getBound();
    float zBase = bs.center().z()-bs.radius();
    float zScale = 2.0f/bs.radius();
    texgenNode->getTexGen()->setPlane(osg::TexGen::S,osg::Plane(0.0f,0.0f,zScale,-zBase));

    texgenNode->setUpdateCallback(new AnimateTexGenCallback());

    root -> addChild( texgenNode );

看到这里一般会有两个疑问：1、为什么一个普通的StateAttribute还需要有一个节点呢？我们接触的一般osg::PolygonMode等等也不会需要一个osg::PolygonModeNode这样的节点类配合它起作用啊？   2、为什么不是将模型loadedModel添加到texgenNode下面作为它的子节点呢？

对于第一个疑问：因为在TexGen中如果设置模式是osg::TexGen::EYE_LINEAR，需要知道TexGen这时候的模型视图矩阵用来计算物体在眼坐标下到指定平面的距离(参考OpenGL之自动纹理生成)，第二个疑问可以查看osg论坛中Robert对此的解释：osgtexture1d example / osg::TexGenNode order，不需要添加为子节点，因为OSG中只会记录一个TexGenNode的位置，并把它作为OpenGL的一个状态来使用。