OSG动画与声音-动画（3）

动画

        动画是一种常见的动画形式(Frame ByFrame)，其原理是在连续的关键帧中分解动画动作，从另一个方面来说，也就是在时间轴的每帧上逐顿绘制不同的内容，使其连续播放而形成动画。

        因为帧动画的帧序列内容不一样，不但给制作增加了负担，而且最终输出的文件量也很大，但它的优势也很明显:帧动画具有非常大的灵活性，几乎可以表现任何想表现的内容，而它类似于电影的播放模式，很适合于表演细腻的动画，如说话、飘动等。

osg::Sequence类

        osg::Sequence类直接继承自osg::Group类它也可以作为一个组节点，继承关系图如图10-6所示。

图10-6 osg::Sequence 的继承关系图

        作为场景的一个组节点，它可以添加其他的节点。帧动画通常有图片帧动画、模型帧动画和文字帧动画3种。无论是哪种动画，在OSG中，都需要把它们做成一个节点示例添加到场景中。图片可以创建一个四边形纹理、文字可以添加到Geode示例，模型就可以直接添加。

        osg::Sequence 类主要负责动画的管理染操作，如加入节点、设置动画模式、设置动画状态及设置动画速度等。

        可以通过调用下面的函数设置帧动画的模式类型：

  1. void setInterval(LoopMode mode, int begin, int end)  
  2. // 第一个参数动画的模式类型，第二、三个参数分别是开始和终止时间  
  3. void getInterval(LoopMode &mode, int &begin, int &end) const  
  4. enum LoopMode  
  5. {  
  6.     LOOP//循环  
  7.     SWING//单摆  
  8. }  

        可以通过调用下面的函数设置帧动画的渲染状态模式

  1. void setMode(SequenceMode mode)  
  2. SequenceMode getMode 0 const  
  3. enum SequenceMode  
  4. {  
  5.     START,//开始  
  6.     STOP//停止  
  7.     PAUSE//暂停  
  8.     RESUME//继续  
  9. }  

        可以通过调用下面的函数设置帧动画的速度和重复次数:

  1. //第一个参数是动画的速度，第二个参数是重复次数，默认为-1(无限次)  
  2. void setDuration(float speed, int nreps = -1);  
  3. void getDuration(float &speed, int &nreps) const;  

        有时由于对帧动画的手动控制，可能导致帧动画不能与帧渲染时间一一对应，可以通过调用一个类的成员函数来完成与帧的同步，默认情况是不同步的，成员函数如下

  1. void setSync (bool sync)// 默认为 false  
  2. void getSync (bool &sync) const 

        在第10.2.2节的示例中会用到一系列的模型来演示一个动画，但只是教读者如何来创建和实现帧动画及其控制，在实际应用中需要使用更加精细的方法(在后面介绍自定义粒子系统时会讲到，要耐心阅读。

​​​​​​​动画显示与控制示例

        动画(osg::Sequcnce)显示与控制示例的代码如程序清单10-4所示

1.	/// 帧动画 //  
2.	// 对节点进行适当的缩放  
3.	osg::ref_ptr<osg::Node> createScaledNode(osg::ref_ptr<osg::Node>, float targetScale);  
4.	  
5.	// 创建帧动画  
6.	osg::ref_ptr<osg::Sequence> createSequenece(const string &strDataFolder);  
7.	  
8.	// 帧动画事件控制  
9.	class SequenceEventHandler :public osgGA::GUIEventHandler  
10.	{  
11.	public:  
12.	    // 构造函数  
13.	    SequenceEventHandler(osg::ref_ptr<osg::Sequence> seq)  
14.	    {  
15.	        _seq = seq;  
16.	    }  
17.	  
18.	    virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter &ea, osgGA::GUIActionAdapter &aa)  
19.	    {  
20.	        osg::Sequence::SequenceMode mode = _seq->getMode();  
21.	        if (ea.getEventType() == osgGA::GUIEventAdapter::KEYDOWN)  
22.	        {  
23.	            switch (ea.getKey())  
24.	            {  
25.	                // 暂停  
26.	                case 'p':  
27.	                {  
28.	                    mode = osg::Sequence::PAUSE;  
29.	                    _seq->setMode(mode);  
30.	                    break;  
31.	                }  
32.	                // 开始  
33.	                case 's':  
34.	                {  
35.	                    mode = osg::Sequence::START;  
36.	                    _seq->setMode(mode);  
37.	                    break;  
38.	                }  
39.	                // 继续  
40.	                case 'r':  
41.	                {  
42.	                    mode = osg::Sequence::RESUME;  
43.	                    _seq->setMode(mode);  
44.	                    break;  
45.	                }  
46.	                // 停止  
47.	                case 'l':  
48.	                {  
49.	                    mode = osg::Sequence::STOP;  
50.	                    _seq->setMode(mode);  
51.	                    break;  
52.	                }  
53.	                default:  
54.	                    break;  
55.	            }  
56.	        }  
57.	  
58.	        return false;  
59.	    }  
60.	private:  
61.	    osg::ref_ptr<osg::Sequence> _seq;  
62.	};  
63.	  
64.	void sequence_10_4(const string &strDataFolder);  
65.	/// 帧动画 //  
66.	// 对节点进行适当的缩放  
67.	osg::ref_ptr<osg::Node> createScaledNode(osg::ref_ptr<osg::Node> node, float targetScale)  
68.	{  
69.	    // 通过包围盒确定合适的缩放  
70.	    const osg::BoundingSphere &bsphere = node->getBound();  
71.	    float scale = targetScale / bsphere._radius;  
72.	  
73.	    osg::ref_ptr<osg::PositionAttitudeTransform> pat = new osg::PositionAttitudeTransform();  
74.	    pat->setPosition(osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0));  
75.	    pat->setScale(osg::Vec3(scale, scale, scale));  
76.	    pat->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);  
77.	    pat->addChild(node.get());  
78.	  
79.	    // 法线归一化，保证光照明暗均匀  
80.	    osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();  
81.	    stateset = pat->getOrCreateStateSet();  
82.	    stateset->setMode(GL_NORMALIZE, osg::StateAttribute::ON);  
83.	  
84.	    return pat.get();  
85.	}  
86.	  
87.	// 创建帧动画  
88.	osg::ref_ptr<osg::Sequence> createSequenece(const string &strDataFolder)  
89.	{  
90.	    // 创建帧动画对象  
91.	    osg::ref_ptr<osg::Sequence> seq = new osg::Sequence;  
92.	  
93.	    // 文件名向量对象  
94.	    typedef std::vector<std::string> Filenames;  
95.	    Filenames filenames;  
96.	  
97.	    // 添加模型名  
98.	    filenames.push_back(strDataFolder + "cow.osg");  
99.	    filenames.push_back(strDataFolder + "spaceship.osg");  
100.	    filenames.push_back(strDataFolder + "dumptruck.osg");  
101.	    filenames.push_back(strDataFolder + "cessna.osg");  
102.	    filenames.push_back(strDataFolder + "glider.osg");  
103.	  
104.	    for (Filenames::iterator itr = filenames.begin(); itr != filenames.end(); ++itr)  
105.	    {  
106.	        // 加载模型  
107.	        osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile(*itr);  
108.	        if (node)  
109.	        {  
110.	            // 添加子节点  
111.	            seq->addChild(createScaledNode(node, 100.0));  
112.	  
113.	            // 设置节点的持续时间  
114.	            seq->setTime(seq->getNumChildren() - 1, 1.0);  
115.	        }  
116.	    }  
117.	  
118.	    // 设置帧动画持续的时间  
119.	    seq->setInterval(osg::Sequence::LOOP, 0, -1);  
120.	  
121.	    // 设置播放的速度及重复的次数  
122.	    seq->setDuration(1.0, -1);  
123.	  
124.	    // 开始播放  
125.	    seq->setMode(osg::Sequence::START);  
126.	  
127.	    return seq.get();  
128.	}  
129.	  
130.	void sequence_10_4(const string &strDataFolder)  
131.	{  
132.	    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();  
133.	    osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext::Traits> traits = new osg::GraphicsContext::Traits;  
134.	    traits->x = 40;  
135.	    traits->y = 40;  
136.	    traits->width = 600;  
137.	    traits->height = 480;  
138.	    traits->windowDecoration = true;  
139.	    traits->doubleBuffer = true;  
140.	    traits->sharedContext = 0;  
141.	  
142.	    osg::ref_ptr<osg::GraphicsContext> gc = osg::GraphicsContext::createGraphicsContext(traits.get());  
143.	  
144.	    osg::ref_ptr<osg::Camera> camera = viewer->getCamera();  
145.	    camera->setGraphicsContext(gc.get());  
146.	    camera->setViewport(new osg::Viewport(0, 0, traits->width, traits->height));  
147.	    GLenum buffer = traits->doubleBuffer ? GL_BACK : GL_FRONT;  
148.	    camera->setDrawBuffer(buffer);  
149.	    camera->setReadBuffer(buffer);  
150.	  
151.	    osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();  
152.	  
153.	    // 向场景中添加帧动画  
154.	    osg::ref_ptr<osg::Sequence> sq = new osg::Sequence();  
155.	    sq = createSequenece(strDataFolder);  
156.	  
157.	    root->addChild(sq.get());  
158.	  
159.	    // 添加帧动画控制事件  
160.	    viewer->addEventHandler(new SequenceEventHandler(sq.get()));  
161.	  
162.	    osgUtil::Optimizer optimize;  
163.	    optimize.optimize(root.get());  
164.	  
165.	    viewer->setSceneData(root.get());  
166.	  
167.	    viewer->realize();  
168.	  
169.	    viewer->run();  
170.	}

        运行程序，截图如图 10-7 所示

图10-7 动画显示与控制示例截图

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