OSG原创教程：最长的一帧（22）

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当前位置：osgUtil/CullVisitor.cpp第738行，osgUtil::CullVisitor::apply(Node&)
在深入CullVisitor的源代码之前，我们先来回忆一下节点访问器（NodeVisitor）的工作原理，如下图所示：

附图1

当我们执行节点的accept(NodeVisitor* nv)函数时，当前节点自动调用NodeVisitor::apply方法，将自身的信息传递给节点访问器nv，由它负责执行相应的处理工作；然后节点将自动执行Node::traverse函数，调用所有子节点的accept函数，从而实现了节点树的遍历。在遍历的过程中每个节点都会调用NodeVisitor::apply将自身的指针传递给访问器，因此NodeVisitor的每个派生类都会重载针对各个节点的apply函数，以实现针对不同类型节点的访问操作。

筛选访问器（CullVisitor）的apply重载函数针对Geode，Billboard，LightSource，ClipNode，TexGenNode，Group，Transform，Projection，Switch，LOD，ClearNode，Camera，OccluderNode，OcclusionQueryNode以及通用的Node类型节点执行了相应的筛选工作。由于本文的篇幅已经足够长了，因此这里仅仅对比较常见的Transform，Geode和Camera三种节点的apply操作进行介绍，其它类型节点的访问和筛选代码不妨以此类推。

当前位置：osgUtil/CullVisitor.cpp第1008行，osgUtil::CullVisitor::apply(Transform&)
首先执行的是isCulled函数。虽然只是个内联函数，但它却是OSG场景筛选的主要工具：如果这个函数的返回值为true，说明当前节点（及其子树）应当被裁减出场景图形；不过我们也可以使用Node::setCullingActive设置某个节点始终不会被剔除。追踪isCulled的源代码可以发现，它最终将执行到CullingSet::isCulled函数，并依次执行第十日所述的视锥体筛选，细节筛选和遮挡筛选这几种类型的筛选工作，判断节点是否可以被显示。

下一步执行的是pushCurrentMask函数，它的工作是记录当前节点视锥体筛选计算的结果（即，视锥体的哪几个面与节点的包围球有交集），并将这个结果压入堆栈，以便为下一次的计算提供方便。读者不妨自行阅读osg:: Polytope::contains系列函数以了解其实现过程。

随后，尝试获取节点的渲染状态（StateSet），如果存在的话，使用上一日所述的函数pushStateSet，将这个StateSet对象置入状态树和渲染树中，添加到对应的状态节点/渲染元中，或者为其新建一个相关的节点。

然后的工作是计算并储存Transform节点的位置姿态矩阵。这一步可以说是Transform节点在节点树中主要作用的体现。CullVisitor将尝试为矩阵变换节点提供一个存储矩阵（使用CullStack::createOrReuseMatrix），并使用CullStack::pushModelViewMatrix将计算得到的世界矩阵（Transform::computeLocalToWorldMatrix）压入堆栈，供后面的场景绘制和相应的用户回调使用。

执行CullVisitor::handle_cull_callbacks_and_traverse函数，它的任务正如它的名字一样：处理用户自定义的节点筛选回调（Node::setCullCallback），并使用traverse将访问器对象传递给所有的子节点。

之后的工作可以说是前几步的“逆操作”，即先后“弹出”模型视点矩阵（所用函数为popModelViewMatrix，事实上只是弹出堆栈中的临时数据，计算结果仍然保留，下同），渲染状态（使用popStateSet）和筛选结果掩码（popCurrentMask）。

当前位置：osgUtil/CullVisitor.cpp第759行，osgUtil::CullVisitor::apply(Geode&)
主要的工作流程如下，一些与前文重复的函数和操作这里不再赘述：

• 1、执行isCulled函数，实现叶节点的筛选。
• 2、执行pushStateSet函数，根据Geode的渲染状态构建状态树和渲染树。
• 3、执行handle_cull_callbacks_and_traverse函数，处理筛选回调并传递到子节点。
• 4、遍历Geode节点储存的所有几何体对象（Drawable），执行几何体的筛选。这里可以选择使用用户自定义的几何体筛选回调（Drawable::setCullCallback）来进行处理，OSG则使用isCulled函数和CullVisitor::updateCalculatedNearFar函数（计算几何体的边界是否超出远/近平面）来执行几何体对象的筛选工作。
• 5、执行pushStateSet函数，根据Drawable对象的渲染状态构建状态树和渲染树。
• 6、使用CullVisitor::addDrawableAndDepth函数，将几何体对象及其深度值置入状态树和渲染树。这一步在渲染后台树状结构的构建上有着举足轻重的作用，当前叶节点附带的所有Drawable几何体对象将被追加到第二十一日中所提及的当前状态节点（_currentStateGraph，使用StateGraph::addLeaf）和当前渲染元（_currentRenderBin，使用RenderBin::addStateGraph）当中，从而真正为状态树和渲染树添加了实质性的可绘制内容。
• 7、执行多次popStateSet函数，将_currentStateGraph和_currentRenderBin指针跳回到原先的位置，保证在遍历场景其余节点时状态树和渲染树的位置正确。
  

当前位置：osgUtil/CullVisitor.cpp第1170行，osgUtil::CullVisitor::apply(Camera&)
当场景树中出现一个摄像机节点时，它以下的场景子树将按照这个摄像机的筛选、视口、观察矩阵和投影矩阵设置进行显示。我们也可以使用此摄像机指向另一个图形设备（窗口），Camera节点的特性使得HUD文字，鹰眼图等效果都可以在OSG的场景中轻松实现。

与前文所述的步骤类似，Camera节点总体上要完成这样一些工作：

1、加载当前Camera的筛选设置（setCullSettings），并保存之前的设置。

2、加载当前Camera的遍历掩码（setTraversalMask），这里的遍历掩码往往是用户使用CullSettings::setCullMask函数设置的，节点掩码（setNodeMask）与遍历掩码“与”操作之后为0的节点将不会在当前摄像机中显示。

3、得到当摄像机的视口，投影矩阵和模型视点矩阵，并依次压入堆栈（pushViewport，pushProjectionMatrix与pushModelViewMatrix函数）。

4、这一步工作应当说是摄像机节特有的。当我们使用Camera::setRenderOrder设置了摄像机渲染的顺序时，这里将针对采用PRE_RENDER和POST_RENDER方式的摄像机新建一个“渲染台”（RenderStage），并使用摄像机的相关参数来初始化这个渲染台。

此时Camera节点的子树将全部追加到新建的“渲染台”当中（并根据渲染细节的设置生成渲染树），最后使用addPreRenderStage或者addPostRenderStage函数将新建渲染台追加到当前RenderStage对象的相应列表当中。在渲染过程中，各个摄像机将按照渲染台的顺序执行渲染工作。

对于设置为NESTED_RENDER的摄像机（默认设置），不存在前序渲染/后序渲染这一说法，因此直接执行前文所述的handle_cull_callbacks_and_traverse函数，继续向子节点遍历。

5、后面的工作无非是从堆栈中依次弹出模型视点矩阵，投影矩阵和摄像机视口的临时计算量，以及恢复遍历掩码和筛选设置的原先值。从而回到上级摄像机的控制当中，继续场景图形的遍历工作。

解读成果：
CullVisitor::apply（针对Transform，Geode和Camera节点）。

悬疑列表：
什么是“渲染目标实现方式”？Operation对象在线程中的应用时机是什么？

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