osgAnimation.TemplateLinearInterpolator

简介

osgAnimation.TemplateLinearInterpolator是OpenSceneGraph中的一种模板类，用于在动画中进行线性插值计算。

类定义

namespace osgAnimation
{
    template<typename T> class TemplateLinearInterpolator : public osg::Referenced
    {
    public:
        TemplateLinearInterpolator() {}
        TemplateLinearInterpolator(const TemplateLinearInterpolator& copy, const osg::CopyOp& copyop = osg::CopyOp::SHALLOW_COPY);

        META_Object(osgAnimation, TemplateLinearInterpolator)

        // 设置关键帧
        void setValues(const std::vector<float>& inputTimes, const std::vector<T>& inputValues);

        // 获取时间序列
        const std::vector<float>& getInputTimes() const;

        // 获取值序列
        const std::vector<T>& getInputValues() const;

        // 计算给定时间节点的插值结果
        T operator()(float t) const;

        // 拷贝函数
        virtual osg::Object* cloneType() const { return new TemplateLinearInterpolator<T>(); }
        virtual osg::Object* clone(const osg::CopyOp& copyop) const { return new TemplateLinearInterpolator<T>(*this, copyop); }
        virtual bool isSameKindAs(const osg::Object* obj) const { return dynamic_cast<const TemplateLinearInterpolator<T>*>(obj)!=NULL; }
        virtual const char* className() const { return "TemplateLinearInterpolator"; }
        virtual const char* libraryName() const { return "osgAnimation"; }

    protected:
        // 解决插值线性方程
        static void SolveLinearSystem(float a, float b, float c, float d, float& x, float& y, float& z);

        virtual ~TemplateLinearInterpolator() {}

        std::vector<float> _inputTimes;
        std::vector<T> _inputValues;

        // 存储线性方程系数
        std::vector<float> _factors;

        // 存储每段的斜率
        std::vector<T> _slopeFactors;
    };
}

成员函数说明

1. setValues

void setValues(const std::vector<float>& inputTimes, const std::vector<T>& inputValues);

该函数用于设置关键帧。

参数说明：

• inputTimes：时间向量，表示每个关键帧的时间点，以秒为单位。
• inputValues：值向量，表示每个关键帧的数值。

2. getInputTimes

const std::vector<float>& getInputTimes() const;

该函数用于获取时间序列。

返回值：时间向量，表示每个关键帧的时间点，以秒为单位。

3. getInputValues

const std::vector<T>& getInputValues() const;

该函数用于获取值序列。

返回值：值向量，表示每个关键帧的数值。

4. operator()

T operator()(float t) const;

该函数用于计算给定时间节点的插值结果。在插值计算中，会根据离该时间节点最近的两个关键帧进行插值计算。

参数说明：

• t：时间节点，以秒为单位。

返回值：插值结果，即该时间点对应的数值。

示例代码

#include <osg/AnimationPath>
#include <osg/Notify>
#include <osgDB/ReadFile>

void test_animation(osg::ref_ptr<osg::Node> root)
{
    osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> transform = new osg::MatrixTransform;
    transform->addChild(root.get());

    // 创建路径动画
    osg::ref_ptr<osg::AnimationPath> animationPath = new osg::AnimationPath;
    animationPath->setLoopMode(osg::AnimationPath::LOOP);
    animationPath->insert(0.0, osg::AnimationPath::ControlPoint(osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0)));
    animationPath->insert(1.0, osg::AnimationPath::ControlPoint(osg::Vec3(0.0, 0.0, 5.0)));
    animationPath->insert(2.0, osg::AnimationPath::ControlPoint(osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0)));
    animationPath->insert(3.0, osg::AnimationPath::ControlPoint(osg::Vec3(0.0, 0.0, -5.0)));
    animationPath->insert(4.0, osg::AnimationPath::ControlPoint(osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0)));

    // 创建路径动画器
    osg::ref_ptr<osg::AnimationPathCallback> animationCallback = new osg::AnimationPathCallback;
    animationCallback->setAnimationPath(animationPath.get());

    // 将路径动画器绑定到模型节点
    transform->setUpdateCallback(animationCallback.get());

    // 创建线性插值
    osg::ref_ptr<osgAnimation::TemplateLinearInterpolator<osg::Vec3>> interpolator = new osgAnimation::TemplateLinearInterpolator<osg::Vec3>;

    // 设置关键帧
    std::vector<float> inputTimes{ 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 };
    std::vector<osg::Vec3> inputValues{ osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, 1.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, -1.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0) };
    interpolator->setValues(inputTimes, inputValues);

    // 创建插值动画器
    osg::ref_ptr<osgAnimation::Vec3LinearSampler> linearSampler = new osgAnimation::Vec3LinearSampler;
    linearSampler->setInterpolator(interpolator.get());
    osg::ref_ptr<osgAnimation::Vec3LinearChannel> linearChannel = new osgAnimation::Vec3LinearChannel;
    linearChannel->setSampler(linearSampler.get());
    linearChannel->setTargetName("position");
    osg::ref_ptr<osgAnimation::Animation> animation = new osgAnimation::Animation;
    animation->addChannel(linearChannel.get());

    // 将插值动画器绑定到模型节点
    transform->getOrCreateStateSet()->setMode(GL_NORMALIZE, osg::StateAttribute::ON);
    transform->getOrCreateStateSet()->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::ON);
    transform->getOrCreateStateSet()->setMode(GL_BLEND, osg::StateAttribute::ON);
    transform->getOrCreateStateSet()->setAttributeAndModes(new osg::BlendFunc, osg::StateAttribute::ON);
    transform->getOrCreateStateSet()->setRenderingHint(osg::StateSet::TRANSPARENT_BIN);
    transform->getOrCreateStateSet()->setAttributeAndModes(animation.get());

    // 创建场景根节点
    osg::ref_ptr<osg::Group> rootnode = new osg::Group;
    rootnode->addChild(transform.get());

    // 创建视窗
    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;
    viewer->setUpViewInWindow(50, 50, 800, 600);
    viewer->setSceneData(rootnode.get());
    viewer->realize();
    viewer->run();
}

int main(int argc, char** argv)
{
    osg::ref_ptr<osg::Node> model = osgDB::readNodeFile("cow.osgt");
    test_animation(model);
    return 0;
}

示例代码将模型绑定到动画路径和插值动画器上，实现了物体在动画路径上运动，并在其中穿插着值的插值变化。