[游戏开发]osgVolume渲染技术剖析

使用多通道技术useMultipass

该技术可以实现普通模型对象的预渲染（rtt）及体数据渲染的融合。如果场景节点存在普通模型在先对其进行rtt渲染，然后以rtt的结果颜色、深度纹理作为输入对体数据进行渲染。

注意：普通节点的渲染是通过addChild(->)的方式加入，体数据的渲染是通过setLayer(–>)方式加入。具体的层次结构为VolumeScene->Volume->VolumeTile–>ImageLayer。

那么系统是如何实现体数据的包围盒计算和渲染的呢？

Layer对象存储了体数据的载体Image及渲染属性，比如着色器模型（标准型、光照型、等值面，最大最大强度投影型）、着色器一致变量uniform等。

VolumeTile对象提供了一个将3d体数据与渲染算法（着色器模型）松散耦合的框架，用于在运行时切换渲染算法。注意该对象虽然继承自Group对象，但在重写包围盒计算的函数时只考虑了体数据，所以如果将普通模型通过addchild加入该节点可能会出现被系统意外裁剪的问题，而且该对象设计的初衷便是实现体数据的渲染，从重写的traverse函数我们也可以看出，当_volumeTechnique.valid()时它只会调用_volumeTechnique->traverse(nv)。

VolumeTechnique对象负责渲染算法的更新及数据调度。具体到MultipassTechnique，它通过"VolumeSceneTraversal"的值控制不同“渲染阶段”具体任务，如进行rtt时，该对象只更新包围盒；当进行体数据渲染时，它会更新体数据渲染的一致变量，设置着色器程序和状态集并将立方体添加到renderleaf。（该对象需要通过CullVisitor：：getNodePath遍历寻找VolumeScene对象让人不可理解，有点过渡设计）。

VolumeScene对象负责场景数据按类别独立渲染并对渲染结果进行最终融合。主要内容包括rtt相机的构建与更新，场景数据的分类渲染。

测试用例

if (argc < 2)
{
	argv[argc++] = "--test";
	argv[argc++] = "--shader";
	//argv[argc++] = "--light"; //mip isosurface 

	argv[argc++] = "--alphaFunc";
	argv[argc++] = "0.0";

	argv[argc++] = "--multi-pass";

	//argv[argc++] = "--yMultiplier"; argv[argc++] = "4.0";

	argv[argc++] = "--no-rescale";

	argv[argc++] = "--sd";
	argv[argc++] = "2";
	/* int sizeX, sizeY, sizeZ, numberBytesPerComponent, numberOfComponents;
	*  std::string endian, raw_filename;
	*/
	argv[argc++] = "--raw";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "1";
	argv[argc++] = "1";
	argv[argc++] = "1ittle";
	argv[argc++] = "Bonsai.1.256x256x256.raw";

	/*argv[argc++] = "--raw";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "256";
	argv[argc++] = "1";
	argv[argc++] = "1";
	argv[argc++] = "1ittle";
	argv[argc++] = "Aneurism.1.256x256x256.raw";*/

	/*argv[argc++] = "--model";
	argv[argc++] = "xingtu2021/su30mk/su30mk.osg";*/
}

相关测试体数据

注意事项：

1. 经测试osg3.4.1存在osgVolume存在bug，建议使用3.6版本。
2. 如果想要支持动画帧，需要修改源码如下

void VolumeTile::setDirty(bool dirty)
{
    if (_dirty==dirty) return;

    _dirty = dirty;

    if (_dirty)
    {
        setNumChildrenRequiringUpdateTraversal(getNumChildrenRequiringUpdateTraversal()+1);
    }
    else if (getNumChildrenRequiringUpdateTraversal()>0)
    {
        setNumChildrenRequiringUpdateTraversal(getNumChildrenRequiringUpdateTraversal()-1);
    }

	// ligaobo 支持序列
	if (!_dirty && _layer.valid() && _layer->requiresUpdateTraversal() && getNumChildrenRequiringUpdateTraversal() == 0)
	{
		setNumChildrenRequiringUpdateTraversal(1);
	}
}

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