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OSG的OBJ文件读取插件 - ReadWriterOBJ
OBJ文件是Wavefront公司开发的一种三维图形文件格式，这种格式同样也以通过Maya软件进行读写。
OBJ文件是直接可读的文本文件，用户可以直接用写字板打开对它进行编辑。
与该格式相对应的二进制文件格式使用.MOD为后缀，二进制文件的格式结构目前还没有公开。
OBJ文件的特点是：
1、OBJ文件属于三维模型文件，不包含动画、材质特性、贴图路径、动力学、粒子等信息。 2、OBJ文件主要支持多边形（Polygons）模型，也支持曲线（Curves）、表面（Surfaces）、点组材质（Point Group Materials），但使用Maya导出的OBJ文件并不包括这些信息。
3、OBJ文件支持三个点以上的面。很多其它的模型文件格式只支持三个点的面，使得模型不得不进行三角化，有的时候这对模型的再修改较为不利。
4、OBJ文件支持法线和贴图坐标。在其它软件中调整好贴图后，贴图坐标信息可以存入OBJ文件中。
OBJ文件由多行文本组成，文件中可以任意添加空格和空行。它不需要任何形式的文件头，不过用户往往使用表明文件信息的注释行作为文件头。
注释行以“#”开始，其它行由一个或数个关键字（Keyword）开始，其后为相应的数据信息。关键字用于说明当前行的数据或功能类型。
多行文本可以连接在一起表示一行，方法是在每一行最后添加一个连接符“\\”。注意连接符后面不能出现空格。
OSG目前支持的关键字列表： （readOBJ相关） #，$：注释行。
v：顶点坐标。对应数据为x，y，z。
vn：顶点法线坐标。对应数据为x，y，z。 vt：贴图坐标。对应数据为x，y。
p，l，f：指定多个几何元素组合成点（point），线（line），或者面（face）。对应数据为顶点，法线和贴图坐标的多个索引值。同一点的顶点、贴图和法线索引值之间用“/”分隔，多个点信息之间用空格分隔。
usemtl：指定要使用的材质。对应数据为材质名称。 mtllib：指定材质库。对应数据为材质库名称。
o：指定几何对象的名称。对应数据为文本或者为空。 g：指定几何对象组的名称。对应数据为文本或者为空。 s：指定光滑组的名称。对应数据为文本或者为0。
（readMTL相关）
newmtl：定义新的材质组。对应数据为材质组名称。 Ka，Kd，Ks，Ke：材质的环境（ambient），散射（diffuse），镜面（specular），放射（emissive）参数。对应数据为r，g，b，a。 Ns：材质的光亮度（shininess）。对应一个数据。
d，Tr：均可用于定义材质的Alpha透明度。对应一个数据。
sharpness，illum：材质的锐度（sharpness）和照明度（illumination）。对应一个数据。 Ni：材质的光密度（optical density）。对应一个数据。 Tf：材质的透射滤波（transmission filter）。对应数据为r，g，b，a。（OSG中没有读取滤波文件的功能）
map_Ka，map_Kd，map_Ks：材质的环境（ambient），散射（diffuse）和镜面（specular）贴图。对应数据为贴图文件名称。
refl：材质的反射属性。OSG中没有读取其参数。
关于OBJ文件和MTL文件的格式，以及各个关键字的详细说明，请参阅 http://www.fileformat.info/format/material/
<插件基本结构>
ReaderWriterOBJ类继承自osgDB::ReaderWriter类。为了正确实现一个文件读写插件的应有功能，该插件继承了以下一些函数： 1、插件类的名称
const char* className() const;
2、检查本插件是否可以解析输入的文件扩展名
bool acceptsExtension(const std::string& extension) const; 3、读取模型节点
ReadResult readNode(const std::string& fileName, const osgDB::ReaderWriter::Options* options) const;
ReadResult readNode(std::istream& fin, const Options* options) const;
当用户程序中执行osgDB::readNodeFile函数时，OSG系统将跳转到Registry::read函数进行执行，寻找符合扩展名要求的节点，并执行相应的readNode函数，将解析结果保存到ReadResult对象中；
在read函数中，系统将按照以下的搜索顺序，寻找可能符合文件扩展名的插件： 1、首先检查文件是否为压缩包格式（.osga），并尝试读取其中的模型；
2、如果文件路径中包含网络地址，那么使用osgdb_net插件读取网络上的模型文件；
3、尝试从已经注册的插件列表_rwList中查找对应当前文件扩展名的插件，并执行文件的读入；
4、尝试根据文件的扩展名，在可搜索目录下查找对应的osgdb_xxx.dll文件，加载并尝试读取模型。
如果模型文件解析完成，那么系统将执行ReaderWriter::ReadResult::takeNode函数，把解析得到的节点返回给用户。
为了实现该插件的注册，定义全局变量
osgDB::RegisterReaderWriterProxy
该全局变量的初始化过程中，会使用Registry::addReaderWriter函数自动注册插件所对应的
扩展名；换句话说，当程序中第一次加载某个插件DLL之后，下一次再载入同扩展名的文件时，系统将从_rwList中获取该DLL信息并执行相应的readNode函数。
OBJ插件的目的是读取用户指定的.obj文件，并返回其中包含的场景图形树的根节点，以便加入到整个场景中来。
该插件中包括以下几个模型相关的类： Model类：模型的读取和分析类 Material类：记录纹理信息
Element类：记录某个几何元素集合信息
ElementState类：记录文件中几何元素组的信息，如组名称，纹理名称
工作流程： readNode
Model::readOBJ
Model::readline 循环执行该函数，按行读取.obj文件内容
Model::addElement 对于l，p，f指定的几何元素组合，使用该函数保存元素信息到链表 Model::readMTL 如果文件中定义了用户纹理库mtllib，则执行该函数读取纹理参数 convertModelToSceneGraph
buildMaterialToStateSetMap 将纹理数据保存成纹理渲染状态信息
convertElementListToGeometry 根据几何元素链表的信息，建立顶点、法线和纹理坐标索引，保存几何体
Model::needReverse 此判断为真的话，翻转几何体法线坐标，以保证OSG与.obj文件的元素顺序一致
osg::Geometry::setStateSet 设置几何体的纹理渲染状态 osgUtil::Tessellator::retessellatePolygons 细分几何体多边形
osgUtil::TriStripVisitor::stripify 对几何体多边形进行三角条带化处理,以增强性能
osgUtil::SmoothingVisitor::smooth 如果没有指定法线的话,由SmoothingVisitor类自动为几何体指定法线
返回osg::Node节点
13:50 | 添加评论 | 固定链接 | 写入日志 | OSG 9月10日
osgshadow示例程序的简介及阴影效果实现
本文的目的是通过对示例程序osgshadow的详细注解和分析，学习OSG阴影库osgShadow的基本使用方法，并进行程序的适当注解和知识总结。
详细的源代码请参阅OSG 2.0发行版的附带示例程序examples/osgshadow.cpp。本文只是针对其中的重点代码进行注解和分析，文中所述的程序代码并不完整，基本无法直接执行。 首先简要地介绍一下osgShadow库的几个基本组件：
osgShadow::ShadowedScene：向场景中添加阴影节点的组节点类。它继承自osg::Group。 osgShadow::ShadowTechnique：用于实现各种阴影技法的基类。它派生出三个子类：ShadowMap，ShadowTexture和ShadowVolume。
osgShadow::ShadowMap：实现阴影贴图（shadow map）的阴影技法类，其原理与示例程序osgdepthshadow中的实现相同。
osgShadow::ShadowTexture：实现阴影纹理（shadow texture）的阴影技法类，其原理与示例
程序osgshadowtexture中的实现相同。 osgShadow::ShadowVolume：实现基于模板缓存的体积阴影（volume shadow）的阴影技法类。
在观察osgshadow的源代码之前，首先可以了解一下这个例子程序的用法。 osgshadow基本演示了osgShadow库中所有可实现的阴影种类，并提供了多种用于承载阴影的几何环境，在运行osgshadow程序时，可以使用下面的命令行参数： -h，--help：显示帮助文档（但是并不完全）。
--SingleThreaded，--CullDrawThreadPerContext，--DrawThreadPerContext， --CullThreadPerCameraDrawThreadPerContext： 启用不同的线程模型。
--positionalLight，--directionalLight：设置为位置光源还是方向光源，使用位置光源时，光源在场景上方。
--noUpdate：设置此参数则光源不会转动。
--screen (num)：num表示要在哪一个显示器上显示。 --sv (--two-sided | --two-pass)，--st：
--sv设置使用osgShadow::ShadowVolume实现基于模板缓存的体积阴影，并有双面和双通道两个选择（未完全实现）；
--st设置使用osgShadow::ShadowTexture，使用-2可以清楚地观察到它与osgShadow::ShadowMap的区别； 缺省下使用osgShadow::ShadowMap。 --base：是否再添加一个地面。
--coloured-light：是否采用有色光源，否则只采用白色系的光照。
-1，-2，-3：采用不同的几何环境，包括一个立方体，飞机与地形图，以及多个几何体的组合。
--with-base-texture，--no-base-texture：是否给-3中的模型赋予纹理，缺省为有纹理。
这里顺便介绍一下，关于渲染时各个线程模型的意义： SingleThreaded - 单CPU，单显示器时使用；
DrawThreadPerContext - 多CPU，单显示器时使用，以增加帧延迟时间为代价，提高屏幕同步刷新率；
CullThreadPerCameraDrawThreadPerContext - 摄像机和显示器的总数不大于CPU数； CullDrawThreadPerContext - 上述情况之外，可以保证较低的帧延迟时间。
在DrawThreadPerContext和CullThreadPerCameraDrawThreadPerContext模式下，渲染遍历renderingTraversals()可能在绘制线程完成之前就会返回，此时如果用户修改STATIC类型的节点，几何体和渲染状态数据，就可能发生危险，必须使用setDataVariance(DYNAMIC)来指定数据类型。
用户可以在程序中随时使用osgViewer::Viewer::setThreadingModel函数来设置任意一个线程模型，不必拘泥于上面所述的限制。
示例程序的全局部分，定义了两个全局变量：
const int ReceivesShadowTraversalMask = 0x1; //标识阴影接收对象（例如地面）的掩码
const int CastsShadowTraversalMask = 0x2; //标识阴影投射对象（例如飞机）的掩码。掩码可以做位运算
在后面的程序中，可以使用osgShadow::ShadowedScene::setReceivesShadowTraversalMask和