osgVolume.MultipassTechnique

osgVolume.MultipassTechnique 是OpenSceneGraph中一个用于体积渲染的多通道技术，它允许用户以自定义的方式组合多个体积渲染通道，从而获得更加灵活的渲染效果。

简介

osgVolume.MultipassTechnique 实现了在多个通道之间无缝切换的渲染技术，从而使得渲染过程更加灵活。使用该技术，用户可以在不同的通道中实现不同的体积渲染效果，例如投影、光照、反射等，从而组合出更加生动逼真的渲染效果。

使用方法

用户可以通过如下几个步骤使用osgVolume.MultipassTechnique：

1. 创建 osgVolume.MultipassTechnique 对象。

   osg::ref_ptr<osgVolume::MultipassTechnique> mpt = new osgVolume::MultipassTechnique;
   

2. 添加体积渲染通道。

   // 添加第一个通道
   osg::ref_ptr<osgVolume::RenderStage> rs1 = new osgVolume::RenderStage;
   mpt->addRenderStage(rs1.get());
   
   // 添加第二个通道
   osg::ref_ptr<osgVolume::RenderStage> rs2 = new osgVolume::RenderStage;
   mpt->addRenderStage(rs2.get());
   

3. 设置当前渲染通道。

   // 设置渲染第一个通道
   mpt->setCurrentRenderStage(rs1.get());
   
   // 渲染第一个通道
   mpt->render(sceneGraph.get(), camera.get());
   
   // 设置渲染第二个通道
   mpt->setCurrentRenderStage(rs2.get());
   
   // 渲染第二个通道
   mpt->render(sceneGraph.get(), camera.get());
   

4. 在渲染通道中添加渲染节点。

   // 添加渲染节点到第一个通道中
   rs1->addChild(volumeNode.get());
   
   // 添加渲染节点到第二个通道中
   rs2->addChild(volumeNode.get());
   

5. 修改通道中的属性参数。

   // 修改第一个通道中的属性参数
   rs1->getVolumeShader()->setGradientMagnitude(0.1f);
   
   // 修改第二个通道中的属性参数
   rs2->getVolumeShader()->setLightingEnabled(true);
   rs2->getVolumeShader()->setLightAttenuation(osg::Vec3(0.1f, 0.2f, 0.3f));
   

属性设置

osgVolume.MultipassTechnique 中可以设置的属性包括：

osgVolume.RenderStage 中可以设置的属性包括：

osgVolume.Shader 中可以设置的属性包括：

示例代码

以下示例代码演示了如何使用osgVolume.MultipassTechnique绘制一个立方体体积。

#include <osg/Geometry>
#include <osg/PositionAttitudeTransform>
#include <osg/Texture3D>
#include <osg/TransferFunction>
#include <osg/TransferFunction1D>
#include <osg/TransferFunction2D>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgVolume/MultipassTechnique>

int main()
{
    // 1. 创建体积纹理
    osg::ref_ptr<osg::Texture3D> texture = new osg::Texture3D;
    osg::ref_ptr<osg::Image> image = osgDB::readImageFile("lz.osgb");
    texture->setImage(image.get());
    texture->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_S, osg::Texture3D::CLAMP_TO_BORDER);
    texture->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_T, osg::Texture3D::CLAMP_TO_BORDER);
    texture->setWrap(osg::Texture3D::WRAP_R, osg::Texture3D::CLAMP_TO_BORDER);

    // 2. 创建转换函数
    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction1D> tf1D = new osg::TransferFunction1D;
    tf1D->setColor(0.1, 0.5, 0.8);
    tf1D->setColor(0.7, 1.0, 1.0);
    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction2D> tf2D = new osg::TransferFunction2D;
    tf2D->setAlpha(0.0, 0.0);
    tf2D->setAlpha(0.3, 0.3);
    tf2D->setAlpha(0.7, 0.8);
    osg::ref_ptr<osg::TransferFunction> tf = new osg::TransferFunction;
    tf->setFunction1D(tf1D.get());
    tf->setFunction2D(tf2D.get());

    // 3. 创建体积节点
    osg::ref_ptr<osgVolume::Volume> volume = new osgVolume::Volume;
    volume->setTexture(texture.get());
    volume->setTransferFunction(tf.get());
    volume->setUseShader(true);

    // 4. 创建渲染节点
    osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode;
    osg::ref_ptr<osg::Geometry> geometry = osg::createTexturedQuadGeometry(osg::Vec3(0, 0, 0), osg::Vec3(500, 0, 0), osg::Vec3(0, 500, 0), 0, 0, 2, 2);
    geode->addDrawable(geometry.get());

    // 5. 创建场景图
    osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group;
    root->addChild(volume.get());
    root->addChild(geode.get());

    // 6. 创建摄像机
    osg::ref_ptr<osg::Camera> camera = new osg::Camera;
    camera->setClearColor(osg::Vec4(0.1, 0.1, 0.1, 1.0));
    camera->setProjectionMatrixAsPerspective(60.0, 1.0, 1.0, 100.0);
    camera->setViewMatrixAsLookAt(osg::Vec3(25.0, -25.0, 25.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, 0.0), osg::Vec3(0.0, 0.0, 1.0));

    // 7. 创建多通道渲染器
    osg::ref_ptr<osgVolume::MultipassTechnique> mpt = new osgVolume::MultipassTechnique;
    osg::ref_ptr<osgVolume::RenderStage> rs1 = new osgVolume::RenderStage;
    osg::ref_ptr<osgVolume::RenderStage> rs2 = new osgVolume::RenderStage;
    rs1->addChild(volume.get());
    rs2->addChild(volume.get());
    rs1->getVolumeShader()->setTransferFunction(tf.get());
    rs1->getVolumeShader()->setGradientMagnitude(0.2);
    rs2->getVolumeShader()->setTransferFunction(tf.get());
    rs2->getVolumeShader()->setLightingEnabled(true);
    rs2->getVolumeShader()->setLightAttenuation(osg::Vec3(0.1, 0.1, 0.1));
    geode->getOrCreateStateSet()->setTextureAttributeAndModes(0, mpt->getOutputTexture(), osg::StateAttribute::ON);

    mpt->addRenderStage(rs1.get());
    mpt->addRenderStage(rs2.get());
    mpt->setCurrentRenderStage(rs1.get());

    // 8. 将场景图设置到摄像机中并启动渲染循环
    camera->addChild(root.get());
    osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer;
    viewer->setCamera(camera.get());
    viewer->setSceneData(root.get());
    viewer->realize();
    while (!viewer->done())
    {
        mpt->setCurrentRenderStage(rs1.get());
        mpt->render(root.get(), camera.get());
        mpt->setCurrentRenderStage(rs2.get());
        mpt->render(root.get(), camera.get());
        viewer->frame();
    }
}

参考资料

1. OpenSceneGraph官方文档