osg之黑夜背景地月系显示

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效果

 代码

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效果

 代码

/**
* Lights test. This application is for testing the LightSource support in osgEarth.
* 灯光测试。此应用程序用于测试osgEarth中的光源支持。
*/
#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define LC "[lights] "

using namespace osgEarth;
using namespace osgEarth::Util;

int
usage(const char* name)
{
	OE_NOTICE
		<< "\nUsage: " << name << " file.earth" << std::endl
		<< MapNodeHelper().usage() << std::endl;

	return 0;
}

// converts a double-precision Vec3d to an equivalent single-precision Vec4f position
// as needed for light positions.
// Vec3d转换为Vec4f ，根据光源位置的需要
osg::Vec4
worldToVec4(const osg::Vec3d& ecef)
{
	osg::Vec4 result(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
	osg::Vec3d d = ecef;
	while (d.length() > 1e6)// 避免光源位置太远？？
	{
		d *= 0.1;
		result.w() *= 0.1;
	}
	return osg::Vec4(d.x(), d.y(), d.z(), result.w());
}

// 生成随机颜色
osg::Vec4
randomColor()
{
	float r = (float)rand() / (float)RAND_MAX;
	float g = (float)rand() / (float)RAND_MAX;
	float b = (float)rand() / (float)RAND_MAX;
	return osg::Vec4(r, g, b, 1.0f);
}

// 添加光源
osg::Group*
addLights(osg::View* view, osg::Node* root, int lightNum)
{
	// 获取地理坐标系
	MapNode* mapNode = MapNode::get(root);
	const SpatialReference* mapsrs = mapNode->getMapSRS();
	const SpatialReference* geosrs = mapsrs->getGeographicSRS();

	osg::Vec3d world;
	osg::Group* lights = new osg::Group();

	// Add a directional light that simulates the sun - but skip this if a sky
	// was already added in the earth file.
	// 添加模拟太阳的平行光
	// 但如果地球文件中已经添加了天空，则跳过此操作。
	if (lightNum == 0)
	{
		// Ephemeris 星历表类，给出了自然发生的天体天体的位置；
		// 其中包括太阳和月亮。
		// 还包括一些相关的实用程序功能。
		Ephemeris e;
		DateTime dt(2016, 8, 10, 14.0);// 设置UTC时间
		CelestialBody sun = e.getSunPosition(dt); // 设置天体相对于地球的位置。
		world = sun.geocentric;// 太阳的地理位置

		// 定义太阳光
		osg::Light* sunLight = new osg::Light(lightNum++);
		world.normalize();// 归一化
		sunLight->setPosition(osg::Vec4d(world, 0.0));

		sunLight->setAmbient(osg::Vec4(0.2, 0.2, 0.2, 1.0));// 环境光照
		sunLight->setDiffuse(osg::Vec4(1.0, 1.0, 0.9, 1.0));// 漫反射光照

		// osg::LightSource 用于定义场景中的灯光的叶节点。
		osg::LightSource* sunLS = new osg::LightSource();
		sunLS->setLight(sunLight);

		lights->addChild(sunLS);

		// 为root节点 投射阴影
		ShadowCaster* caster = osgEarth::findTopMostNodeOfType(root);
		if (caster)
		{
			OE_INFO << "Found a shadow caster!\n";
			caster->setLight(sunLight);
		}
		std::cout << "because no skyNode,so create sunLS" << std::endl;
	}

#if 1	// 这里主要是为测试加载其他光源
	// A red spot light. A spot light has a real position in space 
	// and points in a specific direciton. The Cutoff and Exponent
	// properties control the cone angle and sharpness, respectively
	// 一束红光。拥有真实的位置和光方向。
	// “Cutoff”和“Exponent”属性分别控制圆锥体角度和锐度
	{
		// 定义光照射 地点
		GeoPoint p(geosrs, -121, 34, 5000000., ALTMODE_ABSOLUTE);
		p.toWorld(world);

		// 定义光
		osg::Light* spot = new osg::Light(lightNum++);
		spot->setPosition(worldToVec4(world));
		spot->setAmbient(osg::Vec4(0, 0.2, 0, 1));
		spot->setDiffuse(osg::Vec4(1, 0, 0, 1));
		spot->setSpotCutoff(20.0f);
		spot->setSpotExponent(100.0f);

		// point straight down at the map:直接指向地图
		world.normalize();
		spot->setDirection(-world);

		// 光源叶子节点
		osg::LightSource* spotLS = new osg::LightSource();
		spotLS->setLight(spot);

		lights->addChild(spotLS);
	}

	// A green point light. A Point light lives at a real location in 
	// space and lights equally in all directions.
	// 绿灯。点光源位于空间中的真实位置，并在所有方向上均匀发光。
	{
		// 定义光照射 地点
		GeoPoint p(geosrs, -45, -35, 1000000., ALTMODE_ABSOLUTE);
		p.toWorld(world);

		// 定义光
		osg::Light* point = new osg::Light(lightNum++);
		point->setPosition(worldToVec4(world));
		point->setAmbient(osg::Vec4(0, 0, 0, 1));
		point->setDiffuse(osg::Vec4(1.0, 1.0, 0.0, 1));

		// 光源叶子节点
		osg::LightSource* pointLS = new osg::LightSource();
		pointLS->setLight(point);

		lights->addChild(pointLS);
	}
#endif

	// Generate the necessary uniforms for the shaders.
	// 为着色器生成必要的uniforms。
	// GenerateGL3LightingUniforms类的作用：遍历图形，查找灯光和材质，
	//		并为它们生成静态 Uniforms 或动态剔除回调，
	//		以便它们可以使用核心配置文件着色器。
	GenerateGL3LightingUniforms gen;
	lights->accept(gen);

	return lights;
}



int
main(int argc, char** argv)
{
	osg::ArgumentParser arguments(&argc, argv);

	// help?
	if (arguments.read("--help"))
		return usage(argv[0]);

	// create a viewer:
	osgViewer::Viewer viewer(arguments);

	// Whether to test updating material
	// 是否测试更新材质
	bool update = arguments.read("--update");

	// Tell the database pager to not modify the unref settings
	viewer.getDatabasePager()->setUnrefImageDataAfterApplyPolicy(true, false);

	// install our default manipulator (do this before calling load)
	viewer.setCameraManipulator(new EarthManipulator(arguments));

	// disable the small-feature culling
	viewer.getCamera()->setSmallFeatureCullingPixelSize(-1.0f);

	// 在添加光源之前，需要关闭viewer本身的光
	viewer.setLightingMode(viewer.NO_LIGHT);

	// load an earth file, and support all or our example command-line options
	osg::ref_ptr node = MapNodeHelper().load(arguments, &viewer);
	if (node.valid())
	{
		MapNode* mapNode = MapNode::get(node.get());
		if (!mapNode)
			return -1;

		// Example of a custom material for the terrain.
		// 地形自定义材质示例。
		osg::ref_ptr< osg::Material > material = 0;
		if (update)// 开启update属性后，会创建material，进而调用回调方法，随机更改影像颜色
		{
			OE_NOTICE << "Custom material" << std::endl;
			material = new osg::Material;// 材质决定材质颜色
			material->setDiffuse(osg::Material::FRONT, osg::Vec4(1, 1, 1, 1));//漫反射光照    
			material->setAmbient(osg::Material::FRONT, osg::Vec4(1, 1, 1, 1));// 环境光照
			// Attach our StateAttributeCallback so that uniforms are updated.绑定材质回调
			material->setUpdateCallback(new MaterialCallback());
			mapNode->getOrCreateStateSet()->setAttributeAndModes(material);
		}

		// Does a Sky already exist (loaded from the earth file)?
		SkyNode* sky = osgEarth::findTopMostNodeOfType(node.get());
		if (!sky)// 如果没有深空节点
		{
			std::cout << "no skyNode " << std::endl;
			// Add phong lighting.添加标签照明？？？
			PhongLightingEffect* phong = new PhongLightingEffect();
			phong->attach(node->getOrCreateStateSet());
		}

		// 添加光源. 当没有sky时，才会采用addLights中，创建光源的方式添加。
		osg::Group* lights = addLights(&viewer, node.get(), sky ? 1 : 0);

		mapNode->addChild(lights);

		viewer.setSceneData(node.get());
		while (!viewer.done())
		{
			if (viewer.getFrameStamp()->getFrameNumber() % 100 == 0)
			{
				// 每100帧，随机生成一个颜色
				if (material)
				{
					material->setDiffuse(osg::Material::FRONT, randomColor());
				}
			}
			viewer.frame();
		}
		return 0;
	}
	else
	{
		return usage(argv[0]);
	}
}