OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南

图书标准信息

• 作者 肖鹏 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2010-01
• 版次 1
• ISBN 9787302213031
• 定价 49.80元
• 装帧 平装
• 开本 大16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 421页
• 字数 624千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南》是一本全面深入介绍OpenSceneGraph（OSG）基础及核心API函数的入门教程。OpenSceneGraph（OSG）是一个基于工业标准OpenGL跨平台的三维开源场景图形系统应用程序开发接口（API）。作为一个高性能的图形开发引擎，它在3D程序开发中扮演着重要的角色。
　　《OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南》按照OSG的设计结构体系，逐一深入讨论OSG的各个功能模块。首先介绍了OSG的历史和开源组织，以及配置开发环境；然后深入探讨OSG的核心库、NodeKits工具库、OSG插件库、互操作库及扩展库等，重点分析了如何将OSG集成到用户应用开发程序的核心功能及各种应用技术，主要包括场景组织和管理、场景数据优化、交互操作及数据实时动态更新等技术；最后探讨了关于OSG地形与地理信息的应用。
　　《OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南》要求读者有比较好的C++基础知识和一些3D数学基础知识，适合所有对OpenGL和OSG编程感兴趣的读者。

【目录】

第1章OpenSceneGraph概述1
1.1OpenSceneGraph简介2
1.1.1什么是OpenSceneGraph2
1.1.2OpenSceneGraph的历史和发展2
1.1.3OSG中国3
1.1.4OSG组成模块3
1.2开发的预备知识5
1.3OSG的安装及编译6
1.3.1OSG的获取及安装6
1.3.2编译OSG7
1.3.3OSG邮件列表13
1.4OSG基础14
1.4.1开发环境设置14
1.4.2OSG中的HelloWorld工程14
1.4.3OSG实用工具——场景浏览器osgViewer17
1.4.4OSG实用工具——版本信息查看器osgVersion21
1.4.5OSG实用工具——场景图形压缩归档工具osgArchive21
1.4.6OSG实用工具——数据转换工具osgConv23

第2章OpenSceneGraph数学基础27
2.1坐标系统28
2.2坐标系变换29
2.2.1世界坐标系-物体坐标系变换30
2.2.2物体坐标系-世界坐标系变换30
2.2.3世界坐标系-屏幕坐标系变换32
2.3向量、矩阵及四元数34
2.3.1向量34
2.3.2矩阵35
2.3.3四元数36
2.3.4矩阵与四元数之间的转换37

第3章场景的组织及渲染41
3.1OSG场景树42
3.1.1OSG场景树节点42
3.1.2OSG中的父节点与子节点42
3.2Geode43
3.2.1Billboard节点43
3.2.2布告板示例44
3.3Group48
3.3.1位置变换节点48
3.3.2位置变换节点示例49
3.3.3矩阵变换节点50
3.3.4矩阵变换节点示例51
3.3.5自动对齐节点53
3.3.6自动对齐节点示例53
3.3.7开关节点56
3.3.8开关节点示例57
3.3.9细节层次节点58
3.3.10细节层次节点示例59
3.3.11分页细节层次节点61
3.3.12分页细节层次节点示例61
3.3.13替代节点63
3.3.14替代节点示例64
3.3.15遮挡裁剪节点66
3.3.16遮挡裁剪节点示例67
3.3.17坐标系节点70
3.3.18坐标系节点示例71
3.4场景中节点的拷贝——osg：：CopyOp类73
3.4.1自定义场景拷贝示例（一）73
3.4.2自定义场景拷贝示例（二）79

第4章OSG中几何体的绘制83
4.1场景基本绘图类84
4.2基本几何体的绘制86
4.2.1几何体类86
4.2.2基本几何体绘制示例87
4.2.3索引绑定几何体绘制示例90
4.3使用OSG中预定义的几何体93
4.3.1osg：：Shape类93
4.3.2osg：：ShapeDrawable类94
4.3.3网格化类94
4.3.4预定义几何体示例95
4.4多边形分格化97
4.5几何体操作101
4.5.1简化几何体102
4.5.2简化几何体示例102
4.5.3Delaunay三角网绘制104
4.5.4Delaunay三角网绘制示例105
4.5.5三角带绘制107
4.5.6三角带绘制示例108
4.5.7生成顶点法向量111
4.5.8生成顶点法向量示例112

第5章渲染状态、纹理与光照115
5.1渲染状态116
5.1.1osg：：StateSet类116
5.1.2渲染属性和渲染模式117
5.1.3状态继承118
5.1.4渲染状态示例119
5.2纹理映射121
5.2.1二维纹理映射123
5.2.2二维纹理映射示例126
5.2.3多重纹理映射129
5.2.4多重纹理映射示例129
5.2.5Mipmap纹理映射131
5.2.6Mipmap纹理映射示例132
5.2.7TextureRectangle纹理映射138
5.2.8TextureRectangle纹理映射示例139
5.2.9自动生成纹理坐标142
5.2.10自动生成纹理坐标示例142
5.2.11计算纹理坐标144
5.2.12计算纹理坐标示例145
5.2.13立方图纹理149
5.2.14立方图纹理示例150
5.2.15渲染到纹理155
5.2.16渲染到纹理示例155
5.2.17一维纹理162
5.2.18一维纹理示例162
5.2.19三维纹理映射164
5.2.20三维纹理映射示例166
5.3光照171
5.3.1osg：：Light类171
5.3.2osg：：LightSource类172
5.3.3场景中使用光源173
5.3.4简单光源示例174
5.3.5聚光灯示例176
5.4材质182
5.4.1材质类182
5.4.2材质类示例184

第6章文件的读写187
6.1OSG支持的文件格式188
6.1.1三维模型文件格式188
6.1.2图片及视频文件格式189
6.1.3打包及网络传输格式189
6.1.4字体文件格式190
6.1.5伪插件文件格式190
6.1.6.osg文件和.ive文件190
6.2文件读取的流程191
6.2.1osgDB库191
6.2.2文件的读取与保存191
6.2.3文件读写示例192
6.2.4文件读写进度194
6.2.5文件读取进度示例195
6.3插件的工作机制198
6.3.1插件的搜索和注册198
6.3.2osgArchive读写流程199
6.3.3自定义文件插件200
6.3.4自定义文件格式读写插件示例202
6.4读写中文文件名及中文路径问题206
6.5osgEXP导出文件209

第7章场景图形的工作机制213
7.1内存管理214
7.1.1Referenced类214
7.1.2ref_ptr<>模板类214
7.1.3智能指针215
7.2访问器机制215
7.2.1访问器设计模式215
7.2.2osg：：NodeVisitor类216
7.2.3顶点访问器示例217
7.2.4纹理访问器示例220
7.2.5节点访问器示例223
7.3回调机制227
7.3.1osg：：NodeCallback类227
7.3.2节点回调示例228
7.3.3事件回调示例230
7.3.4文件读取回调示例232
7.4数据变量235

第8章场景图形管理237
8.1视图与相机238
8.1.1osg：：Camera类238
8.1.2裁剪平面示例（一）243
8.1.3裁剪平面示例（二）244
8.1.4单视图与相机246
8.1.5宽屏变形示例247
8.1.6单视图多相机渲染示例249
8.1.7多视图与相机252
8.1.8多视图相机渲染示例253
8.1.9多视图多窗口渲染示例257
8.2场景交互与场景漫游259
8.2.1osgGA库259
8.2.2键盘事件消息处理261
8.2.3抓图示例262
8.2.4场景漫游265
8.2.5自定义操作器场景漫游示例266
8.2.6路径漫游275
8.2.7路径漫游示例276
8.3交运算与对象选取277
8.3.1交运算278
8.3.2显示位置及拾取示例280
8.3.3对象选取示例285

第9章OSG文字289
9.1osgText290
9.1.1osgText：：Text类290
9.1.2osgText：：Font类293
9.1.3显示汉字示例294
9.1.4各种文字效果（边框、阴影及颜色倾斜）示例296
9.1.5HUD显示汉字示例300
9.1.6渐变文字303
9.1.7渐变文字示例304
9.2osgText3D306
9.2.1osgText：：Text3D类307
9.2.23D汉字显示示例307

第10章OSG动画与声音311
10.1路径动画312
10.1.1osg：：AnimationPath类312
10.1.2osg：：AnimationPathCallback类314
10.1.3路径动画控制及显示示例314
10.1.4路径的导出示例318
10.1.5路径的导入示例321
10.2帧动画323
10.2.1osg：：Sequence类324
10.2.2帧动画显示与控制示例325
10.3骨骼动画osgCal329
10.3.1Cal3D简介及Cal3D导出329
10.3.2编译osgCal330
10.3.3骨骼动画osgCal示例331
10.4三维立体声音osgAL336
10.4.1OpenAL简介336
10.4.2osgAL编译337
10.4.3osgAL声音播放示例338
10.4.4osgAL声音动态加载及播放示例343

第11章OSG粒子系统与阴影351
11.1粒子系统352
11.1.1粒子系统的主要模块352
11.1.2粒子系统的模拟过程354
11.1.3雾效模拟示例354
11.1.4雪效模拟示例357
11.1.5雨效模拟示例359
11.1.6爆炸模拟示例360
11.1.7自定义粒子系统示例（一）362
11.1.8自定义粒子系统示例（二）365
11.1.9粒子系统的读取与保存369
11.2OSG阴影372
11.2.1osgShadow库372
11.2.2阴影示例374

第12章osgFX扩展库及osgSim扩展库381
12.1osgFX扩展库382
12.1.1异性光照特效382
12.1.2异性光照特效示例383
12.1.3凹凸贴图特效384
12.1.4凹凸贴图特效示例386
12.1.5卡通渲染特效387
12.1.6卡通渲染特效示例388
12.1.7刻线特效390
12.1.8刻线特效示例390
12.1.9立方图镜面高光特效392
12.1.10立方图镜面高光特效示例393
12.2osgSim扩展库394
12.2.1DOFTransform类394
12.2.2osgSim：：Impostor类397
12.2.3osgSim：：ImpostorSprite类398
12.2.4osgSim：：MultiSwitch类399
12.2.5osgSim：：OverlayNode类400
12.2.6osgSim：：VisibilityGroup类402

第13章OSG地形与地理信息403
13.1VirtualPlanetBuilder404
13.1.1VirtualPlanetBuilder简介404
13.1.2编译与参数说明407
13.1.3使用实例及说明411
13.2海量地形生成解决方案412
13.3osgGIS414
13.3.1osgGIS简介414
13.3.2osgGIS编译414
13.4osgGIS实用工具415
13.4.1osggis_build415
13.4.2osggis_mapper416
13.4.3osggis_makelayer416
13.4.4osggis_simple418
13.4.5osggis_viewer419
13.5GIS坐标系419
13.5.1GIS中坐标系的定义419
13.5.2地理坐标系与投影坐标系420
参考文献423