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在 OpenSceneGraph (OSG) 中，操作器（Manipulator）是用于控制视图和场景交互的核心组件。

常见的操作器包括 TrackballManipulator（轨迹球模式）、FlightManipulator（飞行模式）等。

通过使用这些操作器，用户可以以不同的方式与场景进行交互。

今天我们将深入探讨如何切换轨迹球模式和飞行模式，并实现一个自定义的操作器。

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切换轨迹球模式和飞行模式

• 轨迹球模式 (TrackballManipulator)：模拟一个虚拟的球体，允许用户通过鼠标拖动来旋转、平移和缩放场景。
• 飞行模式 (FlightManipulator)：模拟飞行器的行为，可以通过键盘和鼠标控制视角的移动，适合大范围场景的浏览。

实战：切换操作器

在 OSG 中，可以通过 osgViewer::Viewer 的 setCameraManipulator() 方法来动态切换操作器。

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgGA/TrackballManipulator>
#include <osgGA/FlightManipulator>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <iostream>int main()
{// 创建 ViewerosgViewer::Viewer viewer;// 加载模型osg::ref_ptr<osg::Node> model = osgDB::readNodeFile("cessna.osg");if (!model){std::cerr << "无法加载模型！" << std::endl;return -1;}viewer.setSceneData(model);// 默认使用轨迹球操作器viewer.setCameraManipulator(new osgGA::TrackballManipulator);// 主循环中监听按键切换操作器while (!viewer.done()){viewer.frame();// 检测按键if (viewer.getEventQueue()->keyDown('t')){std::cout << "切换到轨迹球模式..." << std::endl;viewer.setCameraManipulator(new osgGA::TrackballManipulator);}else if (viewer.getEventQueue()->keyDown('f')){std::cout << "切换到飞行模式..." << std::endl;viewer.setCameraManipulator(new osgGA::FlightManipulator);}}return 0;
}

运行效果

• 按下 t 键切换到轨迹球模式。
• 按下 f 键切换到飞行模式。

实战：实现自定义操作器

如果内置的操作器无法满足需求，我们可以继承 osgGA::CameraManipulator 类来实现自定义操作器。

自定义操作器的基本结构

自定义操作器需要重写以下方法：

• home()：重置操作器到初始状态。
• handle()：处理事件（如鼠标、键盘输入）。
• getMatrix() 和 getInverseMatrix()：返回摄像机的变换矩阵和逆矩阵。

代码实例

以下是一个简单的自定义操作器示例，它会根据鼠标拖动改变摄像机的位置。

#include <osgGA/CameraManipulator>
#include <osg/Matrixd>
#include <osg/Quat>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <iostream>class CustomManipulator : public osgGA::CameraManipulator
{
public:CustomManipulator() : _center(0, 0, 0), _distance(10.0) {}// 重置到初始状态void home(const osgGA::GUIEventAdapter& ea, osgGA::GUIActionAdapter& aa) override{_center = osg::Vec3(0, 0, 0);_distance = 10.0;}// 处理事件bool handle(const osgGA::GUIEventAdapter& ea, osgGA::GUIActionAdapter& aa) override{switch (ea.getEventType()){case osgGA::GUIEventAdapter::DRAG:// 根据鼠标移动改变中心点_center.x() += ea.getDX() * 0.1;_center.y() -= ea.getDY() * 0.1;return true;default:return false;}}// 获取摄像机矩阵osg::Matrixd getMatrix() const override{return osg::Matrixd::translate(osg::Vec3(0, 0, _distance)) *osg::Matrixd::translate(_center);}// 获取逆矩阵osg::Matrixd getInverseMatrix() const override{return osg::Matrixd::inverse(getMatrix());}private:osg::Vec3 _center;   // 相机注视的中心点double _distance;    // 相机到中心点的距离
};int main()
{// 创建 ViewerosgViewer::Viewer viewer;// 加载模型osg::ref_ptr<osg::Node> model = osgDB::readNodeFile("cessna.osg");if (!model){std::cerr << "无法加载模型！" << std::endl;return -1;}viewer.setSceneData(model);// 使用自定义操作器viewer.setCameraManipulator(new CustomManipulator);// 开始渲染循环return viewer.run();
}

运行效果

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