手把手带你入门OGRE，开启3D编程新世界-优快云博客

OGRE，全称 Object-Oriented Graphics Rendering Engine，即面向对象图形渲染引擎，也被称为 OGRE 3D。它是一款面向场景、实时、开源且跨平台的 3D 图形渲染引擎。自 2001 年诞生以来，OGRE 凭借其强大的功能和灵活的架构，在众多领域得到了广泛应用。从游戏开发到虚拟场景构建，从教育软件到科学可视化，OGRE 已成为开发者实现创意的得力助手。

在游戏开发领域，OGRE 更是展现出独特的优势。比如一些独立游戏开发者，利用 OGRE 打造出风格各异、充满创意的游戏作品，以相对较低的成本实现了高质量的 3D 游戏画面。在 VR（虚拟现实）和 AR（增强现实）应用中，OGRE 同样表现出色，为用户带来沉浸式的虚拟体验。

二、学习 OGRE 前的准备

在正式开启 OGRE 学习之旅前，我们需要做好一些准备工作，包括搭建合适的开发环境以及了解 OGRE 的基本概念。这些准备工作将为我们后续的学习和实践打下坚实的基础，让我们能够更加顺利地掌握 OGRE 的开发技巧。

（一）环境搭建

下载安装 OGRE SDK：首先，前往 OGRE 官方网站（http://www.ogre 3d.or g/dow nload /sdk ）下载适合你操作系统和开发工具的 OGRE SDK 安装包。以 Windows 系统为例，下载完成后，双击安装包进行安装，按照安装向导的提示，选择安装路径等选项，完成 SDK 的安装。

配置开发环境（以 Windows + Visual Studio 为例）：

- 设置环境变量：安装完成后，需要设置环境变量。右键点击 “此电脑”，选择 “属性”，在弹出的窗口中点击 “高级系统设置”，然后在 “系统属性” 窗口中点击 “环境变量”。在 “用户变量” 或 “系统变量” 中新建一个变量，变量名设为 “OGRE_HOME”，变量值为你安装 OGRE SDK 的路径，例如 “C:\OgreSDK” 。这样，系统就能够找到 OGRE 相关的文件和库。

- 添加依赖库路径：打开 Visual Studio，创建一个新的 C++ 项目。右键点击项目，选择 “属性”，在 “属性页” 中进行如下设置：

- - C/C++ -> 常规 -> 附加包含目录：添加 OGRE SDK 的头文件目录，如 “\((OGRE_HOME)\include”、“\)(OGRE_HOME)\include\OIS”、“\((OGRE_HOME)\include\OGRE”以及“\)(OGRE_HOME)\boost_1_XX”（XX 为 Boost 库的版本号）。这些目录包含了 OGRE 开发所需的各种头文件，让编译器能够找到相关的函数和类定义。

- - 链接器 -> 常规 -> 附加库目录：添加 OGRE SDK 的库文件目录，如 “\((OGRE_HOME)\lib\\)(ConfigurationName)” 和 “\((OGRE_HOME)\boost_1_XX\lib” 。这里的“\)(ConfigurationName)” 会根据你选择的 Debug 或 Release 配置自动替换为相应的目录，确保链接器能够找到 OGRE 的库文件。

- - 链接器 -> 输入 -> 附加依赖项：根据你的配置（Debug 或 Release），添加相应的 OGRE 库文件，如 Debug 配置下添加 “OgreMain_d.lib”、“OIS_d.lib” 等，Release 配置下添加 “OgreMain.lib”、“OIS.lib” 等。这些库文件包含了 OGRE 的功能实现代码，链接器将它们链接到你的项目中，使你的程序能够使用 OGRE 的各种功能。

测试环境配置：完成上述配置后，可以编写一个简单的测试程序来验证环境是否搭建成功。例如，创建一个包含基本 OGRE 初始化和场景创建代码的程序：

#include <OgreRoot.h>

#include <OgreSceneManager.h>

#include <OgreCamera.h>

#include <OgreViewport.h>

#include <OgreEntity.h>

#include <OgreSceneNode.h>

int main()

{

// 创建OGRE根对象

Ogre::Root root("plugins.cfg");

// 加载渲染系统插件

root.loadPlugin("RenderSystem_Direct3D9");

// 设置资源路径

Ogre::ResourceGroupManager::getSingleton().addResourceLocation("media", "FileSystem", "General");

Ogre::ResourceGroupManager::getSingleton().initialiseAllResourceGroups();

// 获取渲染系统并设置为窗口模式

Ogre::RenderSystem* rs = root.getAvailableRenderers()[0];

root.setRenderSystem(rs);

rs->setConfigOption("Full Screen", "No");

// 初始化根对象并创建渲染窗口

root.initialise(true, "My Ogre Window");

// 创建场景管理器

Ogre::SceneManager* sceneMgr = root.createSceneManager(Ogre::ST_GENERIC);

// 创建相机

Ogre::Camera* camera = sceneMgr->createCamera("MainCamera");

camera->setPosition(Ogre::Vector3(0, 0, 500));

camera->lookAt(Ogre::Vector3(0, 0, -300));

camera->setNearClipDistance(5);

// 创建视口

Ogre::RenderWindow* window = root.getRenderTarget("My Ogre Window");

Ogre::Viewport* viewport = window->addViewport(camera);

viewport->setBackgroundColour(Ogre::ColourValue(0, 0, 0));

camera->setAspectRatio(Ogre::Real(viewport->getActualWidth()) / Ogre::Real(viewport->getActualHeight()));

// 创建实体和场景节点

Ogre::Entity* entity = sceneMgr->createEntity("Robot", "robot.mesh");

Ogre::SceneNode* node = sceneMgr->getRootSceneNode()->createChildSceneNode();

node->attachObject(entity);

// 开始渲染循环

while (window->isActive())

{

root.renderOneFrame();

}

return 0;

}

编译并运行这个程序，如果能够成功显示出一个包含 3D 模型的窗口，说明你的 OGRE 开发环境已经搭建成功。

（二）了解基本概念

场景管理器（SceneManager）：场景管理器是 OGRE 中非常重要的一个概念，它负责组织和管理整个场景中的所有元素。可以把它想象成一个舞台的管理者，舞台上的演员（实体）、道具（场景节点）、灯光以及观众的视角（摄像机）等都由它来协调和管理。OGRE 提供了多种类型的场景管理器，如通用场景管理器（ST_GENERIC）适用于大多数通用场景；八叉树场景管理器（OctreeSceneManager）则更适合处理大规模的静态场景，通过八叉树的数据结构来优化场景的渲染和物体的查找等操作。不同的场景管理器有不同的特点和适用场景，开发者可以根据项目的需求选择合适的场景管理器。

场景节点（SceneNode）：场景节点是用来连接物体到场景中的载体。它本身并不直接显示在场景中，但它包含了位置、方向、缩放等信息，这些信息决定了连接到它上面的物体在场景中的位置和姿态。可以把场景节点看作是一个挂钩，我们可以把实体、灯光、其他场景节点等挂在这个挂钩上。例如，在一个游戏场景中，我们可以创建一个场景节点来代表角色的手，然后将武器实体连接到这个场景节点上，当角色的手移动或旋转时，武器也会跟着一起移动和旋转，因为它们共享同一个场景节点的变换信息。而且，场景节点可以相互连接形成父子关系，形成一个层次结构，方便对复杂场景进行管理和组织。

实体（Entity）：实体是场景中真正能够被渲染的物体，它通常由三维网格（Mesh）和材质（Material）组成。三维网格定义了物体的几何形状，比如一个立方体、一个球体或者一个复杂的人物模型等；材质则决定了物体的外观，包括颜色、纹理、光泽度等属性。例如，在一个虚拟城市的场景中，建筑物、车辆、树木等都可以作为实体存在。每个实体都需要连接到一个场景节点上，才能在场景中被正确渲染。

摄像机（Camera）：摄像机决定了我们观察场景的视角。它就像是我们在现实世界中的眼睛，通过设置摄像机的位置、方向和视野范围等参数，可以控制看到的场景内容和效果。在 OGRE 中，我们可以创建多个摄像机，以实现不同的观察视角，比如在游戏中，可以有第一人称视角的摄像机，让玩家以角色的视角进行游戏；也可以有第三人称视角的摄像机，方便玩家观察角色的整体动作和周围环境。摄像机的位置和方向可以根据游戏逻辑或用户操作实时改变，从而实现场景的动态观察。