五、OSG学习笔记-矩阵变换

一、矩阵变换的三种方式

二、

示例代码：

#include<windows.h>
#include<osg/Node>
#include<osgViewer/Viewer>
#include<osgViewer/ViewerEventHandlers>
#include<osgDB/ReadFile>
#include<osgGA/TrackballManipulator>

// 图元库
#include<osg/Geode>
#include<osg/ShapeDrawable>

#include<osg/MatrixTransform>

// 回调
#include<osg/AnimationPath>

osg::ref_ptr<osg::Node> MatrixOperation()
{
    osg::ref_ptr<osg::Group> pGroup = new osg::Group;
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> pMax = new osg::MatrixTransform;
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> pMax1 = new osg::MatrixTransform;
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> pMax2 = new osg::MatrixTransform;
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> pMax3 = new osg::MatrixTransform;
    osg::ref_ptr<osg::Node> pNode = osgDB::readNodeFile("glider.osg");

    // 将模型中图元X轴平移 5 这个点
    pMax1->addChild(pNode.get());
    pMax1->setMatrix(osg::Matrix::translate(5.0, 0.0, 0.0));
    //围绕中心点osg::Vec3(5.0, 0.0, 0.0)旋转，绕着z轴
    pMax->setUpdateCallback(new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3(5.0, 0.0, 0.0), osg::Z_AXIS, 1.0));
    pMax->addChild(pMax1.get());


    // 将模型中图元X轴平移 -5 这个点
    pMax2->addChild(pNode.get());
    pMax2->setMatrix(osg::Matrix::translate(-5.0, 0.0, 0.0));
    //围绕中心点osg::Vec3(-5.0, 0.0, 0.0)旋转，绕着z轴
    pMax3->setUpdateCallback(new osg::AnimationPathCallback(osg::Vec3(-5.0, 0.0, 0.0), osg::Z_AXIS, 1.0));
    pMax3->addChild(pMax2.get());

    pGroup->addChild(pNode.get());
    pGroup->addChild(pMax.get());
    pGroup->addChild(pMax3.get());
    return pGroup;
}

int main()
{
    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;
    viewer->setUpViewInWindow(100, 100, 1500, 1000);

    viewer->setSceneData(MatrixOperation().get());
    return viewer->run();
}

代码运行效果：

三、矩阵变换节点

写模型代码实例：

// output A Node
void ExportANode()
{
    osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> max = new osg::MatrixTransform;
    max->addChild(node.get());
    max->setMatrix(osg::Matrix::translate(50.0, 0.0, 0.0));

    // 写模型
    osgDB::ReaderWriter::WriteResult result = osgDB::Registry::instance()->writeNode(*max.get(), 
"TrCow.osg",
 osgDB::Registry::instance()->getOptions());

    if (result.success())
    {
        osg::notify(osg::NOTICE) << "Write Node Success" << std::endl;
    }
}

这里偏移，可以通过 osg::PositionAttitudeTransform恢复，代码如下：

osg::ref_ptr<osg::PositionAttitudeTransform> pat = new osg::PositionAttitudeTransform;

    osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group;
    group->addChild(osgDB::readNodeFile("glider.osg"));
    pat->addChild(osgDB::readNodeFile("TrCow.osg"));// 这里x正方向偏移了五十
    pat->setPosition(osg::Vec3d(-50.0, 0.0, 0.0));
    group->addChild(pat.get());

下面一个矩阵变换类的实例，实现上述流程图中内容：

代码：OsgStudy/NodeMatrix · CuiQingCheng/OsgStudy - 码云 - 开源中国

NodeMatrix.h

#pragma once
#include<windows.h>
#include<osg/Node>
#include<osgViewer/Viewer>
#include<osgViewer/ViewerEventHandlers>
#include<osgDB/ReadFile>
#include<osgGA/TrackballManipulator>

// 图元库
#include<osg/Geode>
#include<osg/ShapeDrawable>

#include<osg/Matrix>
#include<osg/MatrixTransform>
#include<osg/PositionAttitudeTransform>

// 回调
#include<osg/AnimationPath>

class NodeMatrix : public osg::MatrixTransform
{
public:
	NodeMatrix(void);
	~NodeMatrix(void);

public:
	/**设置当前模型的旋转方式**/
	void  rotating(const osg::Vec3d& pivot, const osg::Vec3d& axis, float angularVelocity);

	/**旋转模型**/
	void toRotate(const osg::Matrix& mat);
	/**旋转模型**/
	void toRotate(float angle, const osg::Vec3f& axis);

	/**缩放模型**/
	void toScale(const osg::Matrix& mat);

	/**缩放模型**/
	void toScale(float& lel);

	/**addsChild方法**/
	void addsChild(osg::Node* node);

	/**将模型移动到目的点**/
	void toPosition(const osg::Vec3d& pos);

	/**限制模型大小**/
	void adapt(osg::BoundingSphere& sps);

	/**限制模型大小**/
	void adapt(osg::Node* node);
private:
	osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> m_pat{nullptr};
	osg::BoundingSphere m_ps;	// 包围盒
	osg::Node* m_pNode{ nullptr };
	float m_level{ 1.0 };
};

NodeMatrix.cpp

#include "NodeMatrix.h"


NodeMatrix::NodeMatrix(void) {
	m_pat = new osg::MatrixTransform;
	addChild(m_pat);
}

NodeMatrix::~NodeMatrix(void)
{
}

/**设置当前模型的旋转方式 float angularVelocity弧度 **/
void NodeMatrix::rotating(const osg::Vec3d& pivot, const osg::Vec3d& axis, float angularVelocity)
{
	setUpdateCallback(new osg::AnimationPathCallback(pivot, axis, angularVelocity));
}

/**旋转模型**/
void NodeMatrix::toRotate(const osg::Matrix& mat)
{
	m_pat->setMatrix(mat);
}

/**旋转模型**/
void NodeMatrix::toRotate(float angle, const osg::Vec3f& axis)
{
	m_pat->setMatrix(osg::Matrix::rotate(angle, axis));
}

/**缩放模型**/
void NodeMatrix::toScale(const osg::Matrix& mat)
{
	m_pat->setMatrix(mat);
}

/**缩放模型**/
void NodeMatrix::toScale(float& lel)
{
	m_pat->setMatrix(osg::Matrix::scale(lel, lel, lel));
}

void NodeMatrix::addsChild(osg::Node* node)
{
	m_pat->addChild(node);
	m_pNode = node;
	m_ps = node->getBound();
	osg::notify(osg::NOTICE) << m_ps.center().x() << "  " << m_ps.center().y() << "  " << m_ps.center().z() << std::endl;
}

/**将模型移动到目的点**/
void NodeMatrix::toPosition(const osg::Vec3d& pos)
{
	// 将模型移动到原点,在移动到指定点 pos
	osg::Vec3d cps;
	cps.set(-m_ps.center().x() * m_level, -m_ps.center().y() * m_level, -m_ps.center().z() * m_level);
	m_pat->setMatrix(osg::Matrix::translate(cps) * osg::Matrix::translate(pos));
}

/**限制模型大小, 由包围盒决定**/
void NodeMatrix::adapt(osg::BoundingSphere& sps)
{
	m_level = sps.radius() / m_ps.radius();
	m_pat->setMatrix(osg::Matrix::scale(m_level, m_level, m_level));
}

/**限制模型大小, 由参考模型决定**/
void NodeMatrix::adapt(osg::Node* node)
{
	osg::BoundingSphere sps = node->getBound();
	m_level = sps.radius() / m_ps.radius();
	m_pat->setMatrix(osg::Matrix::scale(m_level, m_level, m_level));
}

main.cpp

#include "NodeMatrix.h"

int main()
{
	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;
	viewer->setUpViewInWindow(100, 100, 1500, 1000);
	
	// NodeMatrix 这个派生自osg
	osg::ref_ptr<NodeMatrix> nm = new NodeMatrix ;
	osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group;
	osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile("glider.osg");
	osg::ref_ptr<osg::Node> cowNode = osgDB::readNodeFile("TrCow.osg");

	//nm->addsChild(node.get());
	//nm->rotating(osg::Vec3d(5.0, 0.0, 0.0), osg::Z_AXIS, 1.0); // 围绕原点一直旋转
	//nm->toRotate(osg::Matrix::translate(10.0, 0.0, 0.0)); // 按照矩阵，旋转指定角度
	//nm->toRotate(1, osg::Y_AXIS); // 围绕y轴旋转指定角度

	nm->addsChild(cowNode.get());
	nm->toPosition(osg::Vec3d(5.0, 0.0, 0.0));
	nm->adapt(node.get());// 将 牛模型，缩放到跟飞机模型一样大；

	group->addChild(nm.get());
	group->addChild(node.get());

	viewer->setSceneData(group.get());
	return viewer->run();
}

运行结果如图：

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