OSG加载模型时显示读取进度

原创 已于 2023-11-19 18:22:29 修改 · 824 阅读 · 6 ·
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#osg实现读写进度

于 2023-11-19 16:40:41 首次发布
本文介绍了在OpenSceneGraph中加载模型文件时如何实现加载进度显示，提供了三种方法：直接操作读写器类、使用Registry回调和自定义ProgressingStreamBuf。

目录

1. 前言

2. 开发环境说明

3. 功能实现

3.1. 方法1

3.2. 方法2

3.3. 方法3

4. 附加说明

1. 前言

       OSG中加载模型文件到视景器，一般通过osgDB::readXXXX系列开头的函数来加载模型，如：osgDB::readNodeFile、osgDB::readImageFile、osgDB::readObjectFile等系列函数。如果想深入探究read开头的这些函数内部的实现机制，请参考：osgDB::readNodeFile等函数源码剖析 博文。如果能深入理解read开头的这些函数，理解本博文就很容易了。

      OSG中加载模型文件到视景器的典型代码片段类似如下：

int main()
{
    auto pCowNode = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
    if(nullptr == pCowNode)
    {
        OSG_WARN << "cow node is nullptr!" << std::endl; // 注意加换行符，否则控制台不会有输出
        return 1;
    }

    sg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> pViewer = new osgViewer::Viewer;
    pViewer ->setSceneData(pCowNode );
    osgDB::readNodeFile

    return viewer->run();
}

上面的代码，不会显示进度，当模型文件很大时，只能干等着加载完，期间，也不知道到底加载多少了，即当前时刻到底加载了百分之几呢？如何实现告知用户加载的百分比进度？

2. 开发环境说明

        本次用到的开发环境如下：

  • OpenSceneGraph 3.6.2。
  • Visual studio 2022 64位社区版。
  • Windows 11 家庭中文版。

3. 功能实现

       本博文以读取osg文件来讲解，通过三种方法来说明如何实现读取文件进度。

3.1. 方法1

       本方法直接通过操作读取指定后缀名的文件读写器类实现读取进度。OSG读取模型文件在内部流程是按下述步骤进行：

  1. 获取该文件的后缀名。
  2. osg内部维护了一个后缀名和读写器类对象构成的map。根据步骤1中的后缀名从map中找到读写器类对象。
  3. 利用步骤2中的读写器类对象调用read开头的函数读取模型。

用于读取后缀名为osg的文件的读写器类位于osg源码的如下子目录：

src/osgPlugins/osg/ReaderWriterOSG.cpp

 用于读取后缀名为osg的文件的读写器类以插件形式位于osg解决方案下的如下工程：

该工程下ReaderWriterOSG.cpp文件的OSGReaderWriter就是用来读写后缀名为osg的读写器类，如下：

          OSGReaderWriter最终是通过调用如下的readNode函数实现读取osg文件的：

        virtual ReadResult readNode(std::istream& fin, const Options* options) const
        {
            loadWrappers();

            fin.imbue(std::locale::classic());

            Input fr;
            fr.attach(&fin);
            fr.setOptions(options);
            ...... // 其它代码略
       }

这样，就可以直接构造一个OSGReaderWriter类对象，通过传入流对象读取osg文件，同时将该流对象传入一个线程，在线程中实时获取当前流的文件指针的位置，从而获取到读取进度，代码实现如下：

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgDB/ReaderWriter>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgDB/FileNameUtils>
#include <osgDB/FileUtils>
//#include <osgDB/Registry>
#include <fstream>
#include<thread>


/* 此处加入读取指定后缀名文件的读写器文件或头文件。本例读取的是osg文件，对应的读写器类为OSGReaderWriter
   最好是换成你本机的相对路径
*/
#include"E:/osg/OpenSceneGraph-OpenSceneGraph-3.6.2/src/osgPlugins/osg/ReaderWriterOSG.cpp"

// 线程函数，在该函数中不停地检查文件指针的位置
void readFileProgressFun(std::ifstream& im)
{
    im.seekg(0, std::ifstream::end);
    auto fileSize = im.tellg(); // 获取模型文件的总长度

    im.seekg(0, std::ifstream::beg); // 定位到模型文件的开头

    auto bEnd = false;
    while (!bEnd)
    {
        auto curPos = im.tellg(); // 获取文件指针当前位置
        if (-1 == curPos) // 到达文件尾部了，即文件全部读取完
        {
            /* 因为每读取一次文件，文件指针就前进一段距离(如:blocksize),除了最后一次读取的外，其它
            *  每次文件指针前进的距离应该是一样的。但最后一次读取的字节数可能不够blocksize，此时im.tellg()就会返回-1,表示文件指针已经到尾部了，此时就将当前位置设为文件大小
            */
            curPos = fileSize; 
            bEnd = true;
        }

        std::cout << curPos * 100.0 / fileSize <<"%" << std::endl;
    }
}

int main()
{
    
    std::string fileName = osgDB::findDataFile("cow.osg", nullptr);
    if (!osgDB::fileExists(fileName))
    {
        OSG_WARN << "cow.osg is not exist!" << std::endl; // 加换行符，否则控制台不会显示打印信息,下同
        return osgDB::ReaderWriter::ReadResult::FILE_NOT_FOUND;
    }

    //osgDB::ifstream istream(R"(cow.osg)", std::ios::in | std::ios::binary);
    osgDB::ifstream istream(fileName.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary);
    auto bIsGood = istream.good();
    if (!bIsGood) // 检查读取流是否打开成功 
    {
        OSG_WARN << "istream is failed" << std::endl; 
        return 1;
    }

    OSGReaderWriter rw; // 定义一个用于读取osg的文件读写器类对象

    // 开启一个线程，在此线程中，显示读取进度
    std::thread readFileProgressThread(readFileProgressFun, std::ref(istream));
    readFileProgressThread.detach();
    auto pCowNode = rw.readNode(istream, nullptr).takeNode();
    if (nullptr == pCowNode)
    {
        OSG_WARN << "cow node is null" << std::endl;  
        return 1;
    }

    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> pViewer = new osgViewer::Viewer;
    pViewer->setSceneData(pCowNode);
 
    return pViewer->run();
}

说明：

       上面代码的思路是：直接构造一个读取osg文件的读写器类对象（第60行），然后通过文件名构造一个输入文件流对象，然后将该流对象作为第1个参数传入读写器类对象的readNode函数，且将该流对象传入线程函数，当线程执行时，在一个循环中检查流的文件指针位置，并打印出读取百分比，当文件指针到达文件尾部时，线程循环跳出，文件读取完。

      获取osg文件的路径时，请按照第44行那样调用osgDB::findDataFile函数获取，该函数先从osgDB::Options查找指定的文件，并返回文件在本机文件系统中的绝对路径；如果找不到，再从当前工作目录查找，并返回文件的绝对路径；如果找不到，再从本机环境变量OSG_FILE_PATH中设置的目录查找，并返回文件在本机文件系统中的绝对路径，如果上面的都找不到，则返回空字符串。如果你想像第51行那样，则请写入绝对路径或相对路径，保证能找到该文件。

      上述代码运行结果如下：

3.2. 方法2

       方法1是直接构造一个读取指定后缀名文件的读写器类对象，然后再读取文件的，这要求开发人员对osg的源码很熟。有时我们并不知道指定后缀名的读写器类是哪个类，且每次文件的类型即后缀名变了，如：方法1是读取后缀名为.osg的文件，下次碰到后缀名为.ive的文件时，得改方法1的第60行代码。如果能够根据传入的模型文件的后缀名，让程序为我们自动选择读写器类，那就省事多了。接下来是方法2实现的步骤：

1. 先写个读取文件的callback，让readNodeFile的时候调一下我们的callback.

class ReadFileCB : public osgDB::Registry::ReadFileCallback

然后安装这个回调，它是这样被安装调用的：

osgDB::Registry::instance()->setReadFileCallback(new ReadFileCB);

2. 在callback中手动获取读写的插件，然后使用如下代码：

osgDB::ifstream istream(fileName.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary);

读取文件，使用如下代码：

rw->readNode(istream);

来读取结点。

3. 起一个线程，实时的获取istream在整个文件中的位置，来求百分比。下面是线程类，先获取了总长度_length，然后在run里看看当前位置，当读到最后的时候线程退出。

整个代码如下： 

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgDB/ReaderWriter>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgDB/FileNameUtils>
#include <osgDB/FileUtils>
#include <osgDB/Registry>
#include <fstream>


class CRenderingThread : public OpenThreads::Thread
{
public:
    CRenderingThread(osgDB::ifstream* fin) :_fin(fin)
    {
        fin->seekg(0, std::ifstream::end);
        _length = fin->tellg();
        fin->seekg(0, std::ifstream::beg);

    };
    virtual ~CRenderingThread() {};

    virtual void run()
    {
        int pos = _fin->tellg();
        while (pos < _length)
        {
            pos = _fin->tellg();
            if(-1 == pos)
            {
               pos = _length;
            }
            std::cout << 100.0*pos / _length<<"%" << std::endl;
        }
    };

protected:
    osgDB::ifstream* _fin;
    int _length;
};


class ReadFileCB : public osgDB::Registry::ReadFileCallback
{
public:

    virtual osgDB::ReaderWriter::ReadResult readNode(const std::string& file, const osgDB::ReaderWriter::Options* opt)
    {
        //第一步是获取OSG、IVE ReaderWriter
        std::string ext = osgDB::getLowerCaseFileExtension(file);
        osgDB::ReaderWriter* rw = osgDB::Registry::instance()->getReaderWriterForExtension(ext);

        if (!rw)
        {
            return osgDB::ReaderWriter::ReadResult::FILE_NOT_HANDLED;
        }

        std::string fileName = osgDB::findDataFile(file, opt);
        if (fileName.empty()) return osgDB::ReaderWriter::ReadResult::FILE_NOT_FOUND;

        //osgDB::ifstream fin(fileName.c_str());
        osgDB::ifstream istream(fileName.c_str(), std::ios::in | std::ios::binary);
        CRenderingThread crt(&istream);
        crt.startThread();
        auto bIsGood = istream.good();
        if (bIsGood)
        {
            std::cout << "Using default format readerwriter" << std::endl;

            osgDB::ReaderWriter::ReadResult rr = rw->readNode(istream);
            while (crt.isRunning()) {}
            return rr;
        }
        else
        {
            return osgDB::ReaderWriter::ReadResult::ERROR_IN_READING_FILE;
        }
    }
};

int main()
{
    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;
    osgDB::Registry::instance()->setReadFileCallback(new ReadFileCB);
    viewer->setSceneData(osgDB::readNodeFile("ceep.ive"));
    return viewer->run();
}

注意：

  • 方法1和方法2开启线程采取的不同方法，前者采用std::thread类，后者采用开源线程库  OpenThreads::Thread。
  • 如果读取的是后缀为.osg的文件，则第52行返回的rw就是OSGReaderWriter类对象。
  • 只要实现了某种后缀名文件的读写器类，并将其以插件的形式挂载到osg内核了，本方法就可可以通过第50行代码获取到该读写器类对象。

3.3. 方法3

      下面的代码使用文件回调ReadFileCallback实现了文件读取进度的控制。其基本思想为：重构标准模板库std::basic_filebuf的uflow函数，在其中记录当前读入的字节数；然后使用std::istream类加载文件流，并直接使用readNode函数流的方式来读取文件。但本方法不一定适用于osg支持的所有文件格式，因为有的格式可能不支持数据流方式读取。

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgDB/ReaderWriter>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgDB/FileNameUtils>
#include <osgDB/FileUtils>
#include <osgDB/Registry>
#include <iostream>
 
template<typename Elem, typename Tr = std::char_traits<Elem>>
class ProgressingStreamBuf : public std::basic_filebuf<Elem, Tr>
{
public:
    typedef std::basic_filebuf<Elem, Tr> BaseType;
    ProgressingStreamBuf(const std::string& filename)
        :BaseType(), _count(0), _readSize(0)
    {
        if (open(filename.c_str(), std::ios_base::in | std::ios_base::binary))
        {
            pubseekoff(0, std::ios_base::beg, std::ios_base::in);
 
        }
 
    }
protected:
 
    virtual int_type uflow()
    {
        int_type value = BaseType::uflow();
        _count++;
        _readSize += egptr() - gptr();
 
        if (0 == (_count % 10))
        {
            std::cout << _readSize;
        }
        else
        {
            std::cout << ".";
        }
 
        return value;
     }
 
    int _count;
    int _readSize;
};
 
 
class  ProgressingReadCallback : public osgDB::Registry::ReadFileCallback
{
public:
    typedef ProgressingStreamBuf<char> ProgressingStringBuf;
    typedef osgDB::ReaderWriter::ReadResult ReadResult;
    ProgressingReadCallback() {}
 
    virtual osgDB::ReaderWriter::ReadResult readNode(const std::string& file, const osgDB::Options* option)
    {
        std::string ext = osgDB::getLowerCaseFileExtension(file);
        osgDB::ReaderWriter::ReadResult rr;
        osgDB::ReaderWriter* rw = osgDB::Registry::instance()->getReaderWriterForExtension(ext);
 
        if (rw)
        {
            std::string fileName = osgDB::findDataFile(file, option);
            if (fileName.empty()) return ReadResult::ReadResult::FILE_NOT_FOUND;
 
            ProgressingStringBuf* ps = new ProgressingStringBuf(fileName);
            if (!ps->is_open())
            {
                return ReadResult::ERROR_IN_READING_FILE;
            }
 
            std::istream s(ps);
            rr = rw->readNode(s, option);
            delete ps;
        }
        else
        {
            rr = osgDB::Registry::instance()->readNodeImplementation(file, option);
        }
 
        return rr;
    }
};
 
int main(int argc, char**argv)
{
    osg::ArgumentParser arguments(&argc, argv);
    osgDB::Registry::instance()->setReadFileCallback(new ProgressingReadCallback);
    
    osg::Node* model = osgDB::readNodeFiles(arguments);
    if (!model) model = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
 
    osgViewer::Viewer viewer;
    viewer.setSceneData(model);
    return viewer.run();
}

运行结果如下：

关于std::basic_filebuf的用法，请参考：std::basic_filebuf 

4. 附加说明

       不论是哪种方法，指定后缀名的文件读写器类插件应存在，否则对于第1种方法无法构造读写器类对象，即第1种方法的第60行没法构造出一个具体的读写器对象；对于第2种方法的第52行的if语句将会为true，从而导致返回

osgDB::ReaderWriter::ReadResult::FILE_NOT_HANDLED

；对于第3种方法，则会执行第79行的else语句。

    现有osg读写插件，如果不支持特定的文件类型，就得自己写个读写器的插件，并将该插件挂载到osg内核上。关于怎么实现自定义的读写器插件，请参考：osg实现自定义插件读取自定义格式的模型文件到场景

       方法2转载自第19节 实例-显示模型读取进度

OSG —— 笔记2 - 加载模型（附源码）
03-23 2866
效果     关注 笔者 - jxd 微信公众号搜索 “码农总动员” 或 微信扫描下方二维码，了解更多你不知道的XX，O(∩_∩)O
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第19节 实例-显示模型读取进度
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致谢 感谢网友提出这个问题。大家有问题也可以在评论区提出，有问必有答。如果涉及商业需求，可以联系作者133-2459-8743。 问题描述 今天有位网友问我怎么获取模型的读取进度。我记得72讲里面有讲过的，我就把代码发给他了。后来抱着负责任的态度我运行了一下，发现在OSG3.6.5版本中代码报错。于是我又重新改变思路写了一个，这个思路更安全。 功能 读取模型的时候，打印读取百分比。 本节资源 本文集包括本节所有资源包括模型代码都在此下载，按节的序号有文件或文件夹： 注意： 务必使用浏览器打开： 链接：ht
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osg加载模型丢失纹理
07-05
<think>我们正在处理用户关于OSG加载模型时纹理丢失的问题。根据用户提供的引用内容，我们可以总结出几个可能的原因和解决方案： 引用[1]提到：能够显示模型但缺少纹理，且确认不是缺少纹理文件的问题（因为使用osgviewer.exe测试正常）。这暗示问题可能出在程序路径设置上。 引用[2]指出：OSGB数据的纹理压缩问题。在旧版OSG中，使用`writeImageHint=IncludeFile`选项时，要求VS项目文件夹中必须有该osgb数据的纹理，否则会丢失纹理。这提示我们检查纹理路径和OSG版本。 引用[3]虽然针对AD21软件，但给我们一个启示：导入方式可能导致纹理丢失。在OSG中，我们可能需要检查模型加载的方式。 引用[4]说明：osgEarth 3.1及以上版本使用着色器渲染，自定义模型需要创建着色器组件。这提示我们可能是着色器问题导致纹理不显示。 引用[5]提到：不同显卡上植被纹理细节显示不一致，帧率正常但细节丢失。这指向显卡驱动或着色器兼容性问题。 综合以上，我们给出以下解决步骤： ### 1. 检查纹理文件路径 确保纹理文件存在于程序可访问的路径中。OSG在加载纹理时，会按照以下顺序搜索： - 模型文件所在的目录 - 使用`osgDB::Registry`设置的搜索路径 - 当前工作目录 可以通过设置环境变量`OSG_FILE_PATH`来添加搜索路径，或者在代码中添加数据路径： ```cpp osgDB::Registry::instance()->getDataFilePathList().push_back("纹理目录路径"); ``` ### 2. 检查OSG版本和纹理压缩选项 如果是处理OSGB数据，请检查OSG版本。如果版本低于3.6，并且使用了`writeImageHint=IncludeFile`，则可能导致纹理丢失。解决方案： - 升级OSG到3.6或更高版本 - 或者确保纹理文件位于VS项目文件夹中（对于开发环境） ### 3. 检查模型加载方式 尝试使用osgviewer命令行工具加载模型，确认模型本身没有问题： ```bash osgviewer model.osgb ``` 如果在osgviewer中正常显示，则问题出在程序代码中。 ### 4. 着色器问题（特别是使用osgEarth时） 如果使用osgEarth，并且模型是自定义的，需要确保模型具有正确的着色器组件。可以尝试： - 使用osgEarth的`ShaderGenerator`自动生成着色器： ```cpp #include <osgEarth/ShaderGenerator> ... viewer->getCamera()->addPreDrawCallback(new osgEarth::ShaderGenerator()); ``` ### 5. 显卡驱动问题 更新显卡驱动到最新版本。同时检查OSG日志（通过设置环境变量`OSG_NOTIFY_LEVEL=INFO`）查看是否有着色器编译错误。 ### 6. 其他可能原因 - **纹理格式不支持**：确保OSG支持纹理格式（如JPEG、PNG等）。可以通过OSG插件支持列表查看。 - **纹理坐标错误**：模型纹理坐标不正确导致纹理映射失败，使用建模软件检查模型。 - **显存不足**：大纹理导致显存不足，尝试减小纹理尺寸。 ### 示例代码：设置数据路径 ```cpp #include <osgDB/Registry> ... int main() { // 添加纹理搜索路径 osgDB::Registry::instance()->getDataFilePathList().push_back("C:/textures"); osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile("model.osgb"); ... } ``` §§相关问题§§ 1. 如何设置OSG的环境变量来查找纹理文件？ 2. OSG支持哪些纹理格式？ 3. 如何调试OSG的纹理加载过程？ 4. osgEarth中如何为自定义模型生成着色器？ 5. 不同显卡上OSG渲染不一致如何解决？</think>### OSG加载模型纹理丢失的解决方法 根据您的问题和提供的参考资料，以下是纹理丢失的常见原因及解决方案： --- ### **1. 纹理文件路径问题**（最常见原因） - **问题本质**：OSG无法定位纹理文件 - **解决方案**： ```cpp // 在代码中显式设置纹理搜索路径 osgDB::Registry::instance()->getDataFilePathList().push_back("纹理目录绝对路径"); // 或设置环境变量（推荐） setenv("OSG_FILE_PATH", "/path/to/textures:/another/path", 1); ``` - 使用绝对路径而非相对路径 - 确保纹理文件与模型文件在相同目录（OSG默认优先搜索同级目录） --- ### **2. OSGB纹理压缩缺陷**（特定版本问题） - **问题本质**：OSG 3.6以下版本`writeImageHint=IncludeFile`存在缺陷[^2] - **解决方案**： - 升级OSG到3.6+版本 - 若需压缩纹理，确保纹理文件存在于VS项目目录中 - 替代方案：使用`osgconv`命令行工具转换模型： ```bash osgconv --compressed input.osgb output_compressed.osgb ``` --- ### **3. 着色器渲染问题**（osgEarth特有） - **问题本质**：osgEarth 3.1+强制使用着色器渲染[^4] - **解决方案**： ```cpp // 为自定义模型添加着色器支持 #include <osgEarth/ShaderGenerator> ... osg::ref_ptr<osg::Node> model = osgDB::readNodeFile("model.obj"); ShaderGenerator().run(model); // 自动生成着色器组件 ``` --- ### **4. 显卡兼容性问题** - **问题本质**：不同显卡驱动对纹理处理存在差异[^5] - **解决方案**： - 更新显卡驱动至最新版本 - 在代码中强制禁用纹理压缩： ```cpp osg::DisplaySettings::instance()->setTextureCompression(DisableCompression); ``` - 检查OSG日志确认纹理加载状态： ```bash export OSG_NOTIFY_LEVEL=INFO && ./your_app ``` --- ### **5. 模型导入方式缺陷**（类似AD21的BUG） - **问题本质**：首次导入方式不当导致纹理丢失[^3] - **解决方案**： 1. 使用`osgviewer`验证原始模型完整性： ```bash osgviewer model.osgb # 确认纹理是否原生存在 ``` 2. 程序初始化时预加载一次纹理（临时方案）： ```cpp // 程序启动时预加载 osg::ref_ptr<osg::Texture> preload = new osg::Texture2D(osgDB::readImageFile("texture.png")); ``` --- ### **验证步骤** 1. 使用`osgviewer`命令行测试： ```bash osgviewer --check-files model.osgb # 检查文件依赖 ``` 2. 查看日志中的纹理加载记录： ```log [INFO] Texture "wood.jpg" loaded from /path/to/wood.jpg ``` > **关键提示**：80%的纹理丢失源于路径问题，优先检查路径设置和文件权限。若问题仍存在，建议提供以下信息进一步诊断： > - OSG版本(`osgversion --version`) > - 模型格式(OSGB/OBJ/FBX等) > - 纹理文件格式(PNG/JPG/DDS等)
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