Scene类 参考

表示一个包含相机、光源、物体的完整场景。 更多...

#include <scene.h>

Public 成员函数
	Scene (Scene &&other)=delete
bool	load (const std::string &file_path)
	从指定路径加载模型文件到这个场景中。
void	start_simulation ()
void	stop_simulation ()
void	reset_simulation ()
bool	check_during_simulation ()
void	render (const Shader &shader, WorkingMode mode)
	绘制整个场景。
	Scene (Scene &other)=delete
	Scene (const Scene &other)=delete

Public 属性
std::vector< std::unique_ptr< Group > >	groups
Object *	selected_object
	当前被选中的物体。
Camera	camera
std::list< Light >	lights
std::unique_ptr< HalfedgeMesh >	halfedge_mesh

Private 成员函数
void	render_camera (const Shader &shader)
	在渲染模式 (Rendering mode) 下绘制代表相机视锥的线框。
void	render_lights (const Shader &shader)
	在渲染模式下绘制光源。
void	simulation_update ()
	计算场景中所有物体下一帧要渲染的运动状态。

静态 Private 成员函数
static void	render_ground (const Shader &shader)
	绘制空间坐标轴和 \(y=1\) 平面上表示地面的网格线。

Private 属性
bool	during_animation
std::chrono::time_point< std::chrono::steady_clock >	last_update
std::vector< Object * >	all_objects
GL::LineSet	arrows
std::shared_ptr< spdlog::logger >	logger

详细描述

表示一个包含相机、光源、物体的完整场景。

Scene 是一个对象语义的类，它既包含完成图形设计和渲染所需的全部数据， 也具有渲染自身预览效果的功能。当前的设计是：控制器 (Controller) 在 OpenGL 上下文被创建后即创建场景实例，该实例在程序的整个生命周期中都是唯一的。因此， 复制或移动 Scene 实例都是错误的行为，因为这有可能导致场景数据不一致。 未来加入修改历史记录时，此设计思路有可能被改变。

场景可以是空的，如果它非空，则可以包含若干个物体组 (Group)； 每个组也可以为空或包含若干物体 (Object)，物体是场景中的最小单元，不能再分了。 各种数据遵循“尽可能存储到更小单元中”的原则，因此 Scene 类中只存储相机、 光源这些与任何物体都无关的数据，而材质、mesh 等数据则存储到物体中。 所有物体都由 Scene 对象创建并持有，当 Scene 对象析构时，所有的组、 物体都会自行析构。

构造及析构函数说明

Scene() [1/2]

Scene::Scene ( Scene & other )

delete

禁止复制场景。

Scene() [2/2]

Scene::Scene ( Scene && other )

delete

禁止移动场景。

成员函数说明

check_during_simulation()

bool Scene::check_during_simulation

(

)

查询当前是否正在进行物理模拟。

load()

bool Scene::load

(

const std::string &

file_path

)

从指定路径加载模型文件到这个场景中。

这个函数只会根据文件名创建一个物体组，然后调用物体组的 load 方法加载文件。

render()

void Scene::render	(	const Shader &	shader,
		WorkingMode	mode )

绘制整个场景。

render 方法是场景对外的绘制接口，不会直接绘制任何内容，只负责调用每个 Object 的 render 方法、render_camera 和 render_lights 方法。

render_camera()

void Scene::render_camera ( const Shader & shader )

private

在渲染模式 (Rendering mode) 下绘制代表相机视锥的线框。

根据场景对象的相机参数（位置、目标点、远近平面、视角），绘制四棱锥形的相机视锥。 由于近平面通常离相机视点很近，这个函数不会绘制近平面。离线渲染时， 会裁剪掉视锥范围外的所有内容。

render_ground()

void Scene::render_ground ( const Shader & shader )

staticprivate

绘制空间坐标轴和 \(y=1\) 平面上表示地面的网格线。

这个函数在 \(x\) 和 \(z\) 方向各绘制 1000 条网格线，并分别用红、绿、蓝三色绘制 \(x,y,z\) 三轴正半轴。

render_lights()

void Scene::render_lights ( const Shader & shader )

private

在渲染模式下绘制光源。

这个函数将场景中每个点光源绘制成六个亮点。

reset_simulation()

void Scene::reset_simulation

(

)

恢复物体在动画开始前的状态。

simulation_update()

void Scene::simulation_update ( )

private

计算场景中所有物体下一帧要渲染的运动状态。

这个函数按照固定的时间步长模拟物体运动。

每一帧的渲染过程可以概括为更新数据（几何、运动等等）和渲染图像两步。 约定当前屏幕上显示的是上一帧的图像，正在计算的是当前帧的数据。 更新运动状态时首先用当前时间减去 last_update 得到上一帧和之前帧剩余时长之和； 再循环模拟物体运动。每循环一次走过一个长度为 time_step 的时间步、 剩余时长减去 time_step ；当剩余时长不足一个 time_step 时停止模拟， 并将这一帧模拟走过的总时长累加到 last_update 上。

start_simulation()

void Scene::start_simulation

(

)

备份物体当前状态并开始模拟，此后每一帧都会调用所有物体的 update 方法。

stop_simulation()

void Scene::stop_simulation

(

)

停止模拟，此后不再调用物体的 update 方法。

类成员变量说明

all_objects

std::vector<Object*> Scene::all_objects

private

碰撞检测时记录所有物体，其他情况下无效。

arrows

GL::LineSet Scene::arrows

private

用于在物理模拟模式下显示速度向量。

camera

Camera Scene::camera

用于 离线渲染 的相机，和用于预览场景的观察相机（主相机）无关。

during_animation

bool Scene::during_animation

private

状态变量，表示当前是否正在进行物理模拟。

groups

std::vector<std::unique_ptr<Group> > Scene::groups

场景中所有的物体组。

halfedge_mesh

std::unique_ptr<HalfedgeMesh> Scene::halfedge_mesh

用于建模模式的半边网格。

last_update

std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> Scene::last_update

private

上一次将模拟状态同步到渲染的时间点。

lights

std::list<Light> Scene::lights

用于 离线渲染 的光源，和预览时照亮物体的光源无关。

logger

std::shared_ptr<spdlog::logger> Scene::logger

private

日志记录器。

selected_object

Object* Scene::selected_object

当前被选中的物体。

在布局模式和物理模拟模式下，它决定当前被高亮的物体；在建模模式下，仅有这个物体被绘制。

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该类的文档由以下文件生成:

• scene.h
• scene.cpp