OSG原创教程：最长的一帧（7）

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当前位置：osgViewer/Viewer.cpp第549行，osgViewer::Viewer::eventTraversal()
OSG的事件遍历与更新遍历是两个不同的顺序执行的过程，我们常说的更新回调（UpdateCallback）就是在更新遍历函数updateTraversal中被调用的。而现在我们将要介绍的事件遍历，除了可以执行用户设置的事件回调（EventCallback）之外，更重要的工作是为所有的用户交互和系统事件提供一个响应的机制。

上一日我们已经介绍过，视景器中保存有一个事件处理器组_eventHandlers，它负责处理由图形窗口设备传递到事件队列_eventQueue的各种事件。根据我们已有的知识，新的事件处理器可以通过View::addEventHandler添加，除了RecordCameraPathHandler，StatsHandler等常见的处理器工具之外，通过继承事件处理器的基类osgGA::GUIEventHandler，并重写handle函数，我们还可以实现自定义的交互事件响应流程，这在osgviewer，osgkeyboardmouse等例子中均有详细的演示。

那么，eventTraversal函数的主要任务也就明了了：它必须在每一帧的仿真过程中，取出已经发生的所有事件，摒弃那些对场景不会有助益的（例如，在视口以外发生的鼠标移动事件和胡乱点击），依次交付给各个事件处理器，最后清空现有的事件队列，等待下一帧的到来。

eventTraversal函数的前几行负责记录这个函数的起始时刻，相应的，在最后部分会记录函数的结束时刻，并将函数的总共运行时间送入_stats记录器。这有助于我们了解每一帧当中事件遍历，更新遍历和渲染遍历运行所占用的时间比例。

在记录了起始时刻之后，OSG系统执行了以下几项工作：

• 1、取得事件队列的状态事件（EventQueue::getCurrentEventState）；
• 2、取得主摄像机的视口范围（如果它存在的话，正如我们在前面所论述的，主摄像机并不一定存在Viewport视口，也不一定存在GraphicsContext图形设备），并设置为事件队列的“响应范围”（EventQueue::setInputRange）；
• 3、计算主摄像机的VPW矩阵。
  

这其中有一些名词需要加以解释，首先是“状态事件”。OSG的事件队列实际上可以理解为一个由GUIEventAdapter事件组成的链表，诸如鼠标的移动，键盘上的按键被按下，窗口的尺寸被改变等动作，都会作为一个新的GUIEventAdapter对象插入到链表中，插入事件的方法是由图形窗口GraphicsWindow执行EventQueue类的成员函数mouseMotion，keyPress和windowResize，并间接地调用EventQueue::addEvent函数。而这些事件之间可能共通的参数和状态就从“状态事件”中读取。

举例来说，鼠标移动的事件之后，再触发键盘按键的事件（这种操作在《反恐精英》等游戏中司空见惯），则前者将负责更新“状态事件”中的鼠标X，Y坐标参数；而后者就从中取得此坐标，并再次更新“状态事件”中按键相关的信息。

因此，当我们在处理有关按键的GUIEventAdapter事件时，同样也可以使用成员函数GUIEventAdapter::getX和getY取得当前的鼠标位置，而不必担心键盘事件与鼠标的操作无关。

既然事件队列中存在一个公用的“状态事件”，那么存在公用的“响应范围”就不难理解了，EventQueue::setInputRange函数的主要工作是设置鼠标活动的最大和最小范围，如果同时还开启了鼠标范围的限定标志（EventQueue::setUseFixedMouseInputRange），那么鼠标移动的范围将自动限制在这个范围之内（不过此选项默认是关闭的）。

至于VPW矩阵，对世界坐标和窗口坐标变换有所研究的朋友可能有所了解，现介绍如下：

1、V表示摄像机的观察矩阵（View Matrix），它的作用是把对象从世界坐标系变换到摄像机坐标系。因此，对于世界坐标系下的坐标值worldCoord(x0, y0, z0)，如果希望使用观察矩阵VM将其变换为摄像机相对坐标系下的坐标值localCoord(x’, y’, z’)，则有：

1. localCoord = worldCoord * VM

复制代码

此外，观察矩阵可以理解为“摄像机在世界坐标系下的变换矩阵的逆矩阵”，因此Camera类也专门提供了getInverseViewMatrix这样一个函数，它的实际意义是表示摄像机在世界坐标系下的位置。

2、P表示投影矩阵（Projection Matrix），当我们使用setProjectionMatrixAsPerspective之类的函数设置摄像机的投影矩阵时，我们相当于创建了一个视截锥体，并尝试把包含在其中的场景对象投影到镜头平面上来。如果投影矩阵为PM，而得到的投影坐标为projCoord(x”, y”, 0)的话，那么：

1. projCoord = localCoord * PM

复制代码

3、W表示视口矩阵（Window Matrix），它负责把投影坐标变换到指定的二维视口中去，对于视口矩阵WM，通过下面的公式可以得到最终的窗口坐标windowCoord(x, y, 0)：

1. windowCoord = projCoord * WM

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将所有的公式整合之后，得到：

1. windowCoord = worldCoord * VM * PM * WM

复制代码

而这个所谓的窗口坐标windowCoord，实际上也就是世界坐标系下的坐标值worldCoord在指定的摄像机视口中（也就是我们的屏幕上）对应的平面位置。怎么样，不知不觉中，我们已经实现了gluProject函数所完成的功能了，而反转这三个步骤就可以得到视口中指定位置所对应的世界坐标了（也就是gluUnProject的工作）。

上面那么一大段论述对于精通数学的您来说可能是废话，不过能够了解OpenGL函数gluProject和gluUnProject的原理（它们其实就是这样实现的，信不信由你），相信我们还是有所斩获的。好了，折腾了这么久，总算明白了VPW矩阵的概念，那么代码中这一段也就很好理解了：

1. osg::Matrix masterCameraVPW =
   
2.   getCamera()->getViewMatrix() * getCamera()->getProjectionMatrix();
   
3. if (getCamera()->getViewport())
   
4. {
   
5.   osg::Viewport* viewport = getCamera()->getViewport();
   
6.   masterCameraVPW *= viewport->computeWindowMatrix();
   
7.   ……
   
8. }

复制代码

继续开拔之前，今日让我们先休息一下。

解读成果：
osgGA::EventQueue，VPW矩阵。

悬疑列表：
类变量_cameraWithFocus的意义是什么？如何调度和实现OSG的多线程机制？

flying5

好贴，高水平的好贴
堪比MFC深入浅出
感谢楼主
尽快出书《OSG深入浅出》哈

水冗木

厉害厉害，简介精辟！

shengrendan2

哈哈；精辟精品精致精子！

zuohuaijun

感觉好深奥啊！！！