OSG开发笔记（四十）：使用OSG自绘拟合球形顶点
前言
OSG内置的几何图形并没有球面，那么绘制球面先要绘制球面的组成顶点，本篇解说绘制球面组成顶点的详细过程。
组成面的时候，为了看到是否正确，取中间的几个圆环：
OSG的坐标系类似于Qt场景坐标系，场景有场景的坐标系，图元有图元的坐标系，视图有视图的坐标系。与此类似，OSG坐标系也相似，差别在于视图坐标系在OSG是相机坐标系。
世界坐标系描述的是整个场景中所有的对象，可以理解为绝对坐标系，所有对象的位置都是绝对坐标。从整体上考虑，它为所有对象的位置提供一个绝对的参考标准，从而避免了物体之间由于独立的物体坐标系而导致的坐标系混乱。
每一个物体都有自己的坐标系，当物体发生交换时，实际上是它本身的坐标系相对于世界坐标系发生变换的过程。
物体坐标系通常描述的问题是特定物体的内部对象，主要包括物体的顶点，物体的法向量和物体的方向。
摄像机坐标系与屏幕坐标系类似，只不过摄像机坐标系位于3D空间，而屏幕坐标系位于2D空间。
坐标系三轴正方向
- opengl坐标系，即z轴正向朝外，y轴正向朝上，x轴正向朝右（符合软件研发标准坐标）；
- osg坐标系，即z轴正向朝上，y轴正向朝内，x轴正向朝右（笛卡尔坐标系）；
- Directx坐标系，即z轴正向朝里，y轴正向朝上，x轴正向朝右.（左手坐标系）；
平行面计算平行角度θ，其一周的x和y计算：
得到了最大横截面的时候圆圈点的求解公式。
垂直平面计算垂直的z坐标系：
以上两个绘制出来就是圆柱了：
纵轴的角度也要参与到之前圆圈的计算中，得到上下走的时候圆圈缩小：
那么x和y都需要额外乘以垂直角度来缩小，按照代码的计算方式，是从y从0°开始，所以是cos，不是sin，绘制出来如下图：
// 步骤一：创建一个用户保存集合信息的对象osg::Geode
osg::ref_ptr<osg::Geode> pGeode = new osg::Geode;
osg::ref_ptr<osg::Geometry> pGeometry = new osg::Geometry;
// 步骤二：计算顶点，颜色
osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3ArrayVertex = new osg::Vec3Array;
osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> pVec4ArrayColor = new osg::Vec4Array;
// 计算步长数量
int xyStepTotal = qCeil(360.0f / xyCircleStepAngle);
// 纵轴，因为只提供了z坐标，走180°即可
int xzStepTotal = qCeil(180.0f / xzCircleStepAngle);
{
// 计算步长角度
double xyStepAngle = 360.0f / xyStepTotal;
double xzStepAngle = 180.0f / xzStepTotal;
#if 1
// 计算顶点，颜色
for(int xzStepIndex = 0; xzStepIndex < xzStepTotal; xzStepIndex++)
{
for(int xyStepIndex = 0; xyStepIndex < xyStepTotal; xyStepIndex++)
{
// LOG << xyStepIndex << xyStepIndex * xyStepAngle
// << xzStepIndex << xzStepIndex * xzStepAngle;
LOG << radius * cos(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle))
<< radius * sin(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle))
<< radius * cos(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle));
// 绘制点
pVec3ArrayVertex->push_back(osg::Vec3f(radius * cos(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle)) * sin(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle)),
radius * sin(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle)) * sin(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle)),
radius * cos(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle))));
// 绘制颜色
pVec4ArrayColor->push_back(osg::Vec4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0));
}
}
#endif
}
pGeometry->setVertexArray(pVec3ArrayVertex.get());
// 步骤三：设置顶点颜色
pGeometry->setColorArray(pVec4ArrayColor.get());
pGeometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
// 步骤四：添加法线、设置法线
osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3ArrayNormal = new osg::Vec3Array;
pVec3ArrayNormal->push_back(osg::Vec3f(0, 1, 0));
pGeometry->setNormalArray(pVec3ArrayNormal);
// 步骤五：设置顶点几何绘制方式
//LOG << pVec3ArrayVertex->size() << pVec4ArrayColor->size();
pGeometry->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::DrawArrays::POINTS, 0, pVec3ArrayVertex->size()));
// 步骤六：绘制几何图形
pGeode->addDrawable(pGeometry.get());
#if 1
// 步骤七：设置顶点大小
osg::ref_ptr<osg::Point> pPoint = new osg::Point();
pPoint->setSize(1);
pGeometry->getOrCreateStateSet()->setAttributeAndModes(pPoint, osg::StateAttribute::ON);
#endif
osg::ref_ptr<osg::Node> OsgWidget::getSpherialSurface()
{
// 其他demo的控件
updateControlVisible(false);
osg::ref_ptr<osg::Group> pGroup = new osg::Group();
{
// 创建球面
osg::ref_ptr<osg::Geode> pGeode = OsgManager::createSpherialSurface(Point3F(0, 0, 0), 50, 10, 10);
// 关闭光照
OsgManager::setLighting(pGeode.get(), false);
pGroup->addChild(pGeode.get());
}
return pGroup.get();
}
osg::ref_ptr<osg::Geode> OsgManager::createSpherialSurface(Point3F center, double radius, double xyCircleStepAngle, double xzCircleStepAngle)
{
// 绘制球面
// 步骤一：创建一个用户保存集合信息的对象osg::Geode
osg::ref_ptr<osg::Geode> pGeode = new osg::Geode;
osg::ref_ptr<osg::Geometry> pGeometry = new osg::Geometry;
// 步骤二：计算顶点，颜色
osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3ArrayVertex = new osg::Vec3Array;
osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> pVec4ArrayColor = new osg::Vec4Array;
// 计算步长数量
int xyStepTotal = qCeil(360.0f / xyCircleStepAngle);
// 纵轴，因为只提供了z坐标，走180°即可
int xzStepTotal = qCeil(180.0f / xzCircleStepAngle);
{
// 计算步长角度
double xyStepAngle = 360.0f / xyStepTotal;
double xzStepAngle = 180.0f / xzStepTotal;
#if 1
// 计算顶点，颜色
for(int xzStepIndex = 0; xzStepIndex < xzStepTotal; xzStepIndex++)
{
for(int xyStepIndex = 0; xyStepIndex < xyStepTotal; xyStepIndex++)
{
// LOG << xyStepIndex << xyStepIndex * xyStepAngle
// << xzStepIndex << xzStepIndex * xzStepAngle;
LOG << radius * cos(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle))
<< radius * sin(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle))
<< radius * cos(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle));
// 绘制点
pVec3ArrayVertex->push_back(osg::Vec3f(radius * cos(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle)) * sin(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle)),
radius * sin(qDegreesToRadians(xyStepIndex * xyStepAngle)) * sin(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle)),
radius * cos(qDegreesToRadians(xzStepIndex * xzStepAngle))));
// 绘制颜色
pVec4ArrayColor->push_back(osg::Vec4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0));
}
}
#endif
}
pGeometry->setVertexArray(pVec3ArrayVertex.get());
// 步骤三：设置顶点颜色
pGeometry->setColorArray(pVec4ArrayColor.get());
pGeometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
// 步骤四：添加法线、设置法线
osg::ref_ptr