1 生成顶点法向量

生成顶点法向量（osgUtil::SmoothingVisitor）类继承自 osg::NodeVisitor类，它采用访问器机制，遍历场景中的几何体，生成顶点法向量，它的继承关系图如下图所示。

下面对 osgUtil::SmoothingVisitor的一个常用成员函数予以说明

static void smooth(osg:Geometry &gcoset)

该函数用于生成顶点法向量，调用时需要注意，这是一个静态函数。

在很多应用程序中，网格上的各点都需要一个表面法向量，它的用处非常广泛，例如::

计算光照。
背面剔除。
模拟粒子系统在表面的“弹跳”效果。
通过只需要正面而加速碰撞检测。

通常我们在绘制几何体时都会指定法线。当得到一个模型，它本身并没有法向量时，则有必要通过现有的数据生成。通常，表面法向量可能保存于三角形级或顶点级，其中的一个技巧就是平均相邻三角形的表面法向量，并将结果标准化。当然，这要求知道三角形的法向量。一般可以这样假设，三角形的顶点按逆时针排列，通过叉积就可以计算外表面的法向量。当然，在有些情况下，顶点的顺序是未知且比较混乱的，这样就比较麻烦了。

这个笔者也没有仔细深入研究，推荐读者看一下《计算非固定结构序列的多边形的项点法线》这篇论文。通过平均三角形法向量求得顶点法向量是一种经验性的方法，不具有通用性。虽然在很多情况下都可以正确地工作，但有些情况下还是无法正常使用的，在使用布告板时，一定要注意这点，这时生成顶点法线的方法就会失效。

因为布告板由两个三角形背靠构造而成，它的两个法向量是相反的，其平均值为0，所以不能初始化，这时只能采用别的方法来处理，如“双面”三角形等。

2 生成顶点法向量示例

生成顶点法向量（osgUtil::SmoothingVisitor）示例的代码如程序清单所示。

#include <osgViewer/Viewer>
#include <osgViewer/ViewerEventHandlers>

#include <osg/Node>
#include <osg/Geode>
#include <osg/Group>

#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgDB/WriteFile>

#include <osgGA/StateSetManipulator>

#include <osgUtil/Optimizer>
#include <osgUtil/SmoothingVisitor>

#include <Windows.h>

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string GetExePath(void)
{
	char szFilePath[MAX_PATH + 1] = { 0 };
	GetModuleFileNameA(NULL, szFilePath, MAX_PATH);
	(strrchr(szFilePath, '\\'))[0] = 0;
	string path = szFilePath;
	return path;
}

//创建一个四边形节点
osg::ref_ptr<osg::Geometry> createQuad()
{
	//创建一个叶节点对象
	osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode();

	//创建一个几何体对象
	osg::ref_ptr<osg::Geometry> geom = new osg::Geometry();

	//创建顶点数组，注意顶点的添加顺序是逆时针的
	osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> v= new osg::Vec3Array();
	//添加数据
	v->push_back(osg::Vec3(0.0f,0.0f,0.0f));
	v->push_back(osg::Vec3(1.0f,0.0f,0.0f));
	v->push_back(osg::Vec3(1.0f,0.0f,1.0f));
	v->push_back(osg::Vec3(0.0f,0.0f,1.0f));

	//设置顶点数据
	geom->setVertexArray(v.get());

	//创建纹理坐标
	osg::ref_ptr<osg::Vec2Array> vt= new osg::Vec2Array();
	//添加数据
	vt->push_back(osg::Vec2(0.0f,0.0f));
	vt->push_back(osg::Vec2(1.0f,0.0f));
	vt->push_back(osg::Vec2(1.0f,1.0f));
	vt->push_back(osg::Vec2(0.0f,1.0f));

	//设置纹理坐标
	geom->setTexCoordArray(0,vt.get());

	//创建颜色数组
	osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> vc = new osg::Vec4Array();
	//添加数据
	vc->push_back(osg::Vec4(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f));
	vc->push_back(osg::Vec4(0.0f,1.0f,0.0f,1.0f));
	vc->push_back(osg::Vec4(0.0f,0.0f,1.0f,1.0f));
	vc->push_back(osg::Vec4(1.0f,1.0f,0.0f,1.0f));

	//设置颜色数组
	geom->setColorArray(vc.get());
	//设置颜色的绑定方式为单个顶点
	geom->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);

	//添加图元，绘图基元为四边形
	geom->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS,0,4));

	return geom.get() ;
}

int main()
{
	//创建Viewer对象，场景浏览器
	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();

	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();

	//创建一个几何体对象,注意，几何体并没有指定法线
	//如果你注释下面生成顶点法线的代码，你就可以看到
	//光照的差别
	osg::ref_ptr<osg::Geometry> geometry = createQuad();

	//生成顶点法线
	osgUtil::SmoothingVisitor::smooth(*(geometry.get()));

	//添加到叶节点
	osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode();
	geode->addDrawable(geometry.get());

	//添加到场景
	root->addChild(geode.get());

	//优化场景数据
	osgUtil::Optimizer optimizer ;
	optimizer.optimize(root.get()) ;

	viewer->setSceneData(root.get());

	setWindowSize(viewer, 640, 480);

	viewer->realize();

	viewer->run();

	return 0 ;
}

OSG之生成顶点法向量

1 生成顶点法向量

2 生成顶点法向量示例