3-osg 标准视图切换

3-osg 标准视图切换 3-osg 标准视图切换 实现功能

Standard View:

3Dview (default view)front viewback viewleft viewright viewtop viewbottom viewfit view

实现思路

说到视图变换，不得先说说MVP变换， 这里MVP 并不是(most value palyer _) 而是指的3D场景到显示窗口的三个变换矩阵； Model matrix, View Matrix, and Projection Matix;
前面直接用了OSG封装好的Camer类以及 Camera Manipulator; 这里使用标准视图，那么这个变换矩阵将手动指定； 数学原理将在其它博文分享；

使用 View Matrix 前6种调整视图变换；

本质上就是创建相机坐标系，并且指定相机指向中心坐标为(0, 0 , 0)View Matrix 就是从世界坐标系到相机坐标系的变换矩阵；简单说一下：最本质的是场景中的实体都在世界坐标系表示的，现在需要转换相机坐标系下表示；View Matrix实际上就是从世界坐标系到相机坐标系的变换矩阵；
首先构建相机坐标系： R, U, D 分别表示相机坐标系X,Y,Z在世界坐标系下的轴向。P表示位置，至于P采用负数，是因为我们希望在 *** 作时，屏幕内物体移动与我们 *** 作方向一致。

T = [ R x U x D x − P x R y U y D y − P y R z U z D z − P z 0 0 0 1 ] T = left[ begin{matrix} R_x & U_x & D_x & -P_x\ R_y & U_y & D_y & -P_y\ R_z & U_z & D_z & -P_z\ 0 & 0 & 0 & 1 end{matrix} right] T=⎣⎢⎢⎡​Rx​Ry​Rz​0​Ux​Uy​Uz​0​Dx​Dy​Dz​0​−Px​−Py​−Pz​1​⎦⎥⎥⎤​

T 也就是我们能从Camera Manipulator中获取的的相机位置矩阵。则viewMatrix = T − 1 T^{-1} T−1

fit view；

重置相机指向中心位置；即center(0, 0, 0)根据场景，重新构建相机矩阵；CameraManipulator-> computeHomePosition();
(1). 计算包围球 圆心位置；
(2). 调整球心的位置，根据已有的FOV 和 frustum参数，计算出与FOV互余的角 θ theta θ；
(3). 并且另相机指向球心。这样就可以使得frustum能与球面相切。
(4). 根据 θ theta θ， 以及球半径，计算出球心到相机的距离；
(5). 重新构建相机位置矩阵，指向包络盒中心fit Z; 根据deep info 重新构建perspective matrix;
cullVisitor->clampProjectionMatrix(........);

部分示例

    osg::Vec3d eye;
    osg::Vec3d center(0.0, 0.0, 0.0);
    osg::Vec3d up;
    switch (type) {
    case SV_Front:
    {
        eye = osg::Vec3d(0, -112, 0);
        up = osg::Vec3d(0, 0, 1);
    }

        break;
//此处省略..................
    case SV_ISO_X:
    {
        _trackball->computeHomePosition(_viewer->getCamera(), true);
        _trackball->getHomePosition(eye, center, up);
    }
        break;
    default:
        break;
    }
    _trackball->setTransformation(eye, center, up);

实现效果