美国海军NPS OSG教程：OpenSceneGraph几何体与渲染

"美国海军(NPS)的OSG教程提供了OpenSceneGraph的详细学习路径，涵盖了从基础到高级的各种主题，旨在帮助用户掌握OSG在3D图形编程中的应用。教程涉及的内容包括几何体绘制、纹理应用、渲染状态管理、模型加载、文本与抬头显示、节点控制、相机设置、着色器编程、交集测试、粒子系统以及节点遮掩等。通过这些课程，学习者能够深入理解OSG框架，并具备创建复杂3D场景的能力。" OpenSceneGraph (OSG) 是一个开源的3D图形库，广泛用于科学可视化、游戏开发和虚拟现实应用。这个NPS教程针对OSG的核心概念和功能进行深入讲解： 1. 几何体的绘制：讲解如何使用基本的OpenGL基元创建几何体，如点、线、多边形等，同时也介绍了使用OSG的内置几何体，如Sphere、Box等。 2. StateSet与纹理：介绍如何使用StateSet来管理渲染状态，包括颜色、材质、纹理等属性，以及如何应用纹理到几何体表面。 3. 渲染状态与Shape对象：讲解如何通过内嵌的Shape对象改变渲染状态，创建复杂的3D形状。 4. StateSet的工作流程：阐述StateSet的使用方法，它是如何控制图形的绘制方式。 5. 模型加载：教学如何从外部文件（如OBJ、3DS等）加载3D模型，并将其放置在场景中。 6. osgText与抬头显示（HUD）：介绍osgText模块，用于在3D场景中添加文字，以及抬头显示技术，使信息始终在用户的视野中。 7. 节点控制：包括搜索、控制开关节点和DOF（自由度）节点，允许动态地改变3D对象的运动状态。 8. 更新回调：讲解如何使用更新回调来实时改变模型的状态，如位置、旋转等。 9. 键盘输入处理：教导如何接收和响应键盘输入，以实现交互式操作。 10. 相机设置：涵盖不同类型的相机使用，如自定义矩阵放置、跟随节点、环绕场景等，以及如何获取节点的世界坐标。 11. 多摄像机视图：讲解如何使用多个独立的摄像机观察场景，提供不同的视角。 12. 着色器编程：介绍OpenGL顶点着色器和片元着色器，以及如何传递变量数据、更新着色器，实现更高级的图形效果，如渐灰效果。 13. 交集测试：讲解如何检测物体之间的碰撞，这对于交互式应用或物理模拟非常重要。 14. 粒子系统：添加osgParticle，创建动态的粒子效果，如烟雾、火花等，并讨论保存和读取粒子系统状态的方法。 15. 节点遮掩：介绍如何利用节点遮掩技术，控制场景中哪些部分应该被渲染，提高渲染效率。 这个教程全面而深入，适合想要学习和精通OpenSceneGraph的开发者，无论是初学者还是有一定经验的程序员，都能从中受益。通过实践这些课程，学习者可以熟练掌握OSG，从而在3D图形编程领域构建出引人入胜的场景和应用。