程序员经验分享-hwhale

第36.1节 动画-刚体动画控制

2023-11-12

本节功能

本节后几个章节会介绍和动画有关的课程。

本节实现一个从3DMAX导出的地板破碎的动画的控制，这类动画叫做刚体动画。所谓刚体动画我理解就是仅物体的位置、方向、缩放这三者发生变化。

当我们点击P时，动画会暂停，当我们点击S时，动画会播放，点击R时动画会复位。点击+时，动画会快速播放2倍，点击 - 时，动画会慢速播放2倍。

在这里插入图片描述
本节的内容在网盘中，目录为/osgChina站长文集/文件中的附件/， 有附件的会根据节的编号存放在该目录：

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具体实现

很容易，我们联想到，刚体动画涉及到的变量都是矩阵的变化，它的位置、朝向、缩放发生变化，其实大多数情况下是位置、朝向。而osg中控制矩阵的结点是osg::MatrixTransform，对其设置动画使用的是setUpdateCallback，而刚体动画是osg::AnimationPathCallback，因此我们只需要找到模型中所有结点里的UpdateCallback，判断其是否为AnimationPathCallback就可以了。

存放动画

为此我们申请了一个全局变量：

std::vector<osg::AnimationPathCallback*> g_animateCallback;

这个全局变量是一个向量，里面存放AnimationPathCallback，然后我们使用一个NodeVisitor，来对每一个osg::Transform（因为osg::MatrixTransform继承自osg::Transform，用基类更保险一点），来看它是否有UpdateCallback，如果有的话，是否是AnimationPathCallback，是的话就压入到全局变量中进行控制。现实如下

寻找动画

我们写的NodeVistor类叫做FindAnimate，实现如下：在这里要特别注意的是，在构造函数中我们调用了TRAVERSE_ALL_CHILDREN，代表我们要遍历结点的所有的孩子在apply中，我们调用了traverse(node)代表我们还要向下遍历。

class FindAnimate : public osg::NodeVisitor
{
public:
    FindAnimate():osg::NodeVisitor(osg::NodeVisitor::TRAVERSE_ALL_CHILDREN){}
    void apply(osg::Transform& node)
    {
        if (node.getUpdateCallback())
        {
            osg::AnimationPathCallback* apc = dynamic_cast<osg::AnimationPathCallback*>(node.getUpdateCallback());
            if (NULL != apc)
            {
                g_animateCallback.push_back(apc);
            }
        }
        traverse(node);
    }
};

它的调用是这样的：

    FindAnimate fa;
    //diban是读取的ive
    diban->accept(fa);

自此动画都压入到了g_animateCallback中。然后我们再写几个简单的函数即可实现控制：

播放/暂停

AnimationPathCallback中有个setPause函数，直接就可以实现这个功能：

//true是播放动画，false是暂停动画
void play(bool isPlay)
{
    for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
    {
        g_animateCallback.at(i)->setPause(!isPlay);
    }
}

复位

AnimationPathCallback里有个reset可以实现这个功能：

void reset()
{
    for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
    {
        g_animateCallback.at(i)->reset();
        g_animateCallback.at(i)->setPause(false);
    }
}

加速/减速

AnimationPathCallback里有个setTimeMultiplier函数，下面是按+号加速2倍：

if (ea.getKey() == '+')
{
	for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
	{
		g_animateCallback.at(i)->setTimeMultiplier(g_animateCallback.at(i)->getTimeMultiplier()*2.0);
	}
}

最后用一个事件响应来联接这一切


class MyEvent : public osgGA::GUIEventHandler
{
public:
    MyEvent(){}
    virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea, osgGA::GUIActionAdapter& aa)
    {
        if (ea.getEventType() == ea.KEYDOWN)
        {
            if ((ea.getKey() == 'r') || (ea.getKey() == 'R'))
            {
                reset();
            }

            if ((ea.getKey() == 'p') || (ea.getKey() == 'P'))
            {
                play(false);
            }

            if ((ea.getKey() == 's') || (ea.getKey() == 'S'))
            {
                play(true);
            }

            if (ea.getKey() == '+')
            {
                for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
                {
                    g_animateCallback.at(i)->setTimeMultiplier(g_animateCallback.at(i)->getTimeMultiplier()*2.0);
                }
            }

            if (ea.getKey() == '-')
            {
                for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
                {
                    g_animateCallback.at(i)->setTimeMultiplier(g_animateCallback.at(i)->getTimeMultiplier() * 0.5);
                }
            }
        }

        return false;
    }
};

所有代码

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osg/NodeVisitor>
#include <osg/Transform>
#include <osg/AnimationPath>
#include <osgGA/GUIEventHandler>

std::vector<osg::AnimationPathCallback*> g_animateCallback;

class FindAnimate : public osg::NodeVisitor
{
public:
    FindAnimate():osg::NodeVisitor(osg::NodeVisitor::TRAVERSE_ALL_CHILDREN){}
    void apply(osg::Transform& node)
    {
        if (node.getUpdateCallback())
        {
            osg::AnimationPathCallback* apc = dynamic_cast<osg::AnimationPathCallback*>(node.getUpdateCallback());
            if (NULL != apc)
            {
                g_animateCallback.push_back(apc);
            }
        }
        
        traverse(node);
    }
};

//true是播放动画，false是暂停动画
void play(bool isPlay)
{
    for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
    {
        g_animateCallback.at(i)->setPause(!isPlay);
    }
}

void reset()
{
    for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
    {
        g_animateCallback.at(i)->reset();
        g_animateCallback.at(i)->setPause(false);
    }
}

class MyEvent : public osgGA::GUIEventHandler
{
public:
    MyEvent(){}
    virtual bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea, osgGA::GUIActionAdapter& aa)
    {
        if (ea.getEventType() == ea.KEYDOWN)
        {
            if ((ea.getKey() == 'r') || (ea.getKey() == 'R'))
            {
                reset();
            }

            if ((ea.getKey() == 'p') || (ea.getKey() == 'P'))
            {
                play(false);
            }

            if ((ea.getKey() == 's') || (ea.getKey() == 'S'))
            {
                play(true);
            }

            if (ea.getKey() == '+')
            {
                for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
                {
                    g_animateCallback.at(i)->setTimeMultiplier(g_animateCallback.at(i)->getTimeMultiplier()*2.0);
                }
            }

            if (ea.getKey() == '-')
            {
                for (int i = 0; i < g_animateCallback.size(); i++)
                {
                    g_animateCallback.at(i)->setTimeMultiplier(g_animateCallback.at(i)->getTimeMultiplier() * 0.5);
                }
            }
        }

        return false;
    }
};


int main()
{
    osgViewer::Viewer viewer;

    osg::Node* diban = osgDB::readNodeFile("diban.ive");

    FindAnimate fa;
    diban->accept(fa);

    viewer.setSceneData(diban);
    viewer.addEventHandler(new MyEvent);
    return viewer.run();
}
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