OSG原创教程：最长的一帧（25）

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当前位置：osgUtil/RenderBin.cpp第387行，osgUtil::RenderBin::drawImplementation ()
根据上一日所述，我们首先得到OSG渲染后台中渲染树（RenderStage/RenderBin），场景树（StateGraph/RenderLeaf），状态机（State），渲染属性（StateAttribute的诸多派生类）和几何体（Drawable）之间的关系图，如下所示：
附图1

图中浅蓝色的箭头表示状态机对象中保存的各种OpenGL状态，即渲染属性的数据（例如Alpha检测，纹理，雾效等），模式数据（种种使用glEnable/glDisable开启或关闭的模式），以及顶点坐标、法线坐标、颜色坐标、纹理坐标，以及数据索引的数据。这些OpenGL编程中经常用到的概念在OSG中被良好地封装起来，而osg::State类就是它们的具体实现者。

如果我们需要自己创建新的派生自Drawable的对象（就像osgText中所实现的），或者自己创建一种新的渲染属性（派生自StateAttribute），那么图中同样介绍了一些值得注意和借鉴的地方：Drawable几何体对象的具体实现在于drawImplementation函数（事实上是通过draw函数间接调用的）；而渲染属性的具现函数为StateAttribute::apply(State&)，所有的渲染属性都重写了这一函数，以实现自己的功能。

了解了这些概念之后，事实上我们已经对OSG的渲染流程有了大体的认识，即：

• 1、渲染树的作用是遍历各个渲染元（RenderBin），并按照指定的顺序执行其中各个渲染叶的渲染函数（RenderLeaf::render）。
• 2、状态树保存了从根节点到当前渲染叶的路径，遍历这条路径并收集所有的渲染属性数据（StateGraph/moveStateGraph），即可获得当前渲染叶渲染所需的所有OpenGL状态数据。
• 3、渲染叶的渲染函数负责向状态机（osg::State）传递渲染状态数据，进而由渲染属性类本身完成参数在OpenGL中的注册和加载工作；渲染叶还负责调用几何体（Drawable）的绘制函数，传递顶点和索引数据并完成场景的绘制工作。
  

下面我们很快地浏览一遍代码，并即将骄傲地宣布对于OSG场景绘制模块的解读告一段落。

当前位置：osgUtil/RenderBin.cpp第387行，osgUtil::RenderBin::drawImplementation ()
执行流程如下：
1、首先判断当前RenderBin在渲染树中的位置，并在此位置临时插入一个新的渲染状态RenderBin::_stateset。对于透明渲染元（TRANSPARENT_BIN），此渲染状态会自动设置一个Alpha检测属性（osg::AlphaFunc），以便自动剔除绘制结果中颜色Alpha分量为0的像素。因此，我们可以直接指定某个几何体的StateSet为TRANSPARENT_BIN，从而自动实现背景透明的效果（如果纹理或者颜色的Alpha值设置正确的话）。

2、遍历所有的子渲染元（RenderBin::_bins），其中渲染顺序号小于0的渲染元将在这里执行它们的RenderBin::draw函数，由于draw函数内部调用了drawImplementation，因此这构成了一个递归调用，直至渲染树遍历至末端节点。在用户程序中，渲染顺序号的设置使用StateSet::setRenderBinDetails函数。

3、遍历当前RenderBin所保存的所有渲染叶（RenderBin::_renderLeafList），执行RenderLeaf::render函数，实现场景的绘制。通常只有被设置为“DepthSortedBin”的渲染元会选择保存渲染叶而非状态节点（StateGraph），因为这样便于按照深度值排序对象。

4、遍历当前RenderBin所保存的所有状态节点（RenderBin::_stateGraphList），获取其中保存的RenderLeaf对象（保存为StateGraph::_leaves），并执行其render函数。

5、遍历所有的子渲染元（RenderBin::_bins），其中渲染顺序号大于0的渲染元此时才执行它们的RenderBin::draw函数。

由此可知，渲染树中最先被绘制的将是那些顺序号小于0的末端RenderBin节点，其次则依次是顺序号等于0的末端节点，大于0的末端节点，小于0的倒数第二级节点……而作为渲染树根节点的RenderStage中保存的数据将最后被渲染。

如果在渲染树的同一层中顺序号小于0（或大于0）的渲染元不止一个，那么它们会按照顺序号从小到大的顺序依次被渲染，这是由于RenderBin::_bins变量是std::map的类型，在顺序遍历时会自动进行数据的排列。

渲染树同一层中不可能存在渲染顺序号相同的渲染元，因为使用setRenderBinDetails设置了相同数字参量的StateSet对象被构建成状态节点（StateGraph）之后，将插入到同一个RenderBin中。

当前位置：osgUtil/RenderLeaf.cpp第20行，osgUtil::RenderLeaf::render ()
前文中已经反复提到，渲染叶RenderLeaf是OSG渲染后台中几何体（Drawable）对象的唯一管理者；而节点树的构建，开关、变换和LOD等节点类型的应用，渲染状态的设置等工作，最终都要归结到几何体的渲染上来。而这里的render函数主要负责获取之前保存的Drawable指针，投影矩阵，模型视点矩阵，深度值等信息（传递这些信息的是第二十二日中提到的CullVisitor::addDrawableAndDepth函数），并将它们传递给负责渲染状态处理的State类，以及执行Drawable::draw函数。

它的工作流程概括如下：

• 1、使用State::applyProjectionMatrix传递投影矩阵。
• 2、使用State::applyModelViewMatrix传递模型视点矩阵。
• 3、如果当前渲染叶与上一次处理的渲染叶父节点不同，则需要遍历状态树中相应的路径，并更新State状态机中保存的渲染状态数据（采用std::map类型，分别名为_modeMap和_attributeMap）。用于更新的函数为StateGraph::moveStateGraph，它负责清除上一次使用的各种渲染状态，再沿着状态树中的路径，依次添加当前渲染叶所需的数据。最后执行函数State::apply(const StateSet*)，由OSG状态机处理并执行相应的OpenGL指令。
• 4、如果当前渲染叶与上一次处理的渲染叶有相同的父节点（StateGraph对象），则不改变传入State状态机的状态数据，直接执行State::apply函数。
• 5、执行此渲染叶所保存的Drawable对象的draw函数，完成几何体的绘制。Geometry对象将在这一函数中（实际上是Drawable::drawImplementation）向状态机传递顶点和索引数据，并交由状态机对象来完成几何数据的绘制。
  

解读成果：
RenderLeaf::render，RenderBin::drawImplementation。

悬疑列表：
Operation对象在线程中的应用时机是什么？

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