【OSG学习笔记】Day 6: 几何体（Geometry）的创建与自定义

今天学习下几何体的创建，也就是Geometry 。

学习之前我们先来回想一下右手坐标系：

OSG 是右手坐标系，坐标轴定义如下：

• X 轴：向右（屏幕右侧）
• Y 轴：向前（垂直于屏幕向里）
• Z 轴：向上（垂直屏幕向上）

所以如果我们想直观的看到效果需要定义X、Z轴来实现几何体。

Geometry

在OSG中有个osg::Geometry 类来操作几何体。

osg::Geometry 是 OpenSceneGraph（OSG）中一个非常重要的类，它用于表示和管理 3D 几何数据，是构建复杂 3D 场景的基础元素之一。

主要功能

• 存储几何数据：可以存储顶点、法线、纹理坐标、颜色等几何数据，这些数据定义了 3D 物体的形状、外观和朝向等属性。

• 渲染控制：通过设置不同的渲染模式（如点、线、三角形等），控制几何数据的渲染方式。

• 状态管理：可以关联材质、纹理等状态属性，从而为几何对象赋予特定的外观效果。

关键组成部分

• 顶点数组（Vertex Array）：存储几何图形的顶点坐标，确定了物体的形状。
• 法线数组（Normal Array）：定义每个顶点的法线方向，用于光照计算，决定物体表面的明暗效果。
• 纹理坐标数组（Texture Coordinate Array）：为每个顶点指定纹理坐标，用于将纹理映射到物体表面。
• 颜色数组（Color Array）：存储每个顶点的颜色信息，可用于实现顶点着色效果。
• 图元集（PrimitiveSet）：指定如何将顶点组合成图元（如点、线、三角形等）进行渲染

对比项	osg::Geometry	osg::Geode	osg::Group
类型	可绘制对象类	场景图节点类	场景图节点类
作用	表示和管理 3D 几何数据，定义物体形状、外观和朝向等属性	作为可绘制对象的容器，将具体渲染内容集成到场景中	组织和管理子节点，构建复杂的场景图结构
存储内容	顶点、法线、纹理坐标、颜色等几何数据，以及图元集	一个或多个 osg::Drawable 对象，如 osg::Geometry、osg::ShapeDrawable 等	一个或多个子节点，这些子节点可以是 osg::Geode 或其他 osg::Group 节点
使用场景	需要创建自定义几何形状，如三角形、立方体、球体等，并进行精细渲染控制时	需要将多个可绘制对象组合在一起，作为整体进行管理和渲染时	构建复杂的场景层次结构，对不同场景元素进行分组管理，或实现场景的动态更新和变换时

代码实现

ok，基础知识看差不多了，下面来看下代码实现。

开始构建前，我们先了解下构建流程：

1. 创建节点和几何对象：创建了一个 osg::Geode 节点和一个 osg::Geometry 对象。
2. 设置顶点数组：创建了一个包含三个顶点的顶点数组，并将其设置给 Geometry 对象。
3. 设置颜色数组：创建了一个颜色数组，并将其设置为整体绑定模式，即整个三角形使用相同的颜色。
4. 设置图元集：使用 osg::DrawArrays 创建一个三角形图元集，并添加到 Geometry 对象中。
5. 添加到场景并渲染：将 Geometry 对象添加到 Geode 节点中，然后将 Geode 节点设置为场景数据，最后运行 Viewer 进行渲染。

geometry.cpp

#include <osg/Geometry>
#include <osg/Geode>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/LineWidth>
#include <osg/Point>// 创建三角形几何体
osg::Geometry* createTriangle()
{osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom = new osg::Geometry;// 顶点数组 (XYZ坐标)osg::Vec3Array* vertices = new osg::Vec3Array;vertices->push_back(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f));   // 顶点1vertices->push_back(osg::Vec3(2.0f, 0.0f, 0.0f));   // 顶点2vertices->push_back(osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 2.0f));   // 顶点3geom->setVertexArray(vertices);// 颜色数组 (RGBA)osg::Vec4Array* colors = new osg::Vec4Array;colors->push_back(osg::Vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f)); // 红色geom->setColorArray(colors);geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);// 设置图元类型为三角形geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays