第06节 realize()-窗口系统

作者: 杨石兴 | 来源:发表于2021-06-14 16:27 被阅读0次

第06节 realize()-窗口系统
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realize()是viewer的一个非常重要的函数，最重要的操作是假如在realize()之前没有创建上下文，则其会申请上下文。很多的操作是只有申请了上下文才可以执行的，严格来说在没有申请上下文之前做的事情都只能称为：设置。一切的设置要想有点动静最终还是要呈现在上下文中。我们来看看realize()究竟做了哪些事情。

CMAKE里的配置
我们先看看源码里osgViewer\CMakeList.txt这个配置文件，在第60行开始，它根据当前不同的窗口系统，将不同的GraphicsWindow的头文件和CPP实现文件加入到工程当中，我们可以看到Win32加入的是：

    SET(TARGET_H_NO_MODULE_INSTALL
        ${HEADER_PATH}/api/Win32/GraphicsHandleWin32
        ${HEADER_PATH}/api/Win32/GraphicsWindowWin32
        ${HEADER_PATH}/api/Win32/PixelBufferWin32
    )

    SET(LIB_COMMON_FILES ${LIB_COMMON_FILES}
        GraphicsWindowWin32.cpp
        PixelBufferWin32.cpp
    )

别的窗口系统大家可以一一查看，比如X11的加的是：

    SET(TARGET_H_NO_MODULE_INSTALL
        ${HEADER_PATH}/api/X11/GraphicsHandleX11
        ${HEADER_PATH}/api/X11/GraphicsWindowX11
        ${HEADER_PATH}/api/X11/PixelBufferX11
    )
    SET(LIB_COMMON_FILES ${LIB_COMMON_FILES}
        GraphicsWindowX11.cpp
        PixelBufferX11.cpp
    )

对于Win32来说加了个GraphicsWindowWin32.cpp里头有个全局的静态变量：

static osg::WindowingSystemInterfaceProxy<Win32WindowingSystem> s_proxy_Win32WindowingSystem("Win32");

全局静态变量是系统刚起来，main还没有进就会先申请的资源。Win32WindowingSystem是Win32窗口系统下的窗口申请、注册、消息传递等框架。OSG最终的绘制和消息传递还是要在窗口上实现，Win32WindowingSystem就是载体。WindowingSystemInterfaceProxy是一个带模版的结构体，这个结构体的功能就是在注册函数中将窗口给注册起来，结果是这样写的：

template<class T>
struct WindowingSystemInterfaceProxy
{
    WindowingSystemInterfaceProxy(const std::string& name)
    {
        _wsi = new T;
        _wsi->setName(name);

        osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterfaces()->addWindowingSystemInterface(_wsi.get());
    }

    ~WindowingSystemInterfaceProxy()
    {
        osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterfaces()->removeWindowingSystemInterface(_wsi.get());
    }

    osg::ref_ptr<T> _wsi;
};

可以看到在注册函数中，直接就申请了T(这里是Win32WindowingSystem)，然后调用osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterfaces()->addWindowingSystemInterface加入到基类的窗口系统之中，代表当前上下文中的窗口系统有了Win32WindowingSystem。这一套操作是属于一个挺巧的操作。

现在我们要将realize()与这个联系起来。

窗口申请接口
在申请窗口之前，realize()函数首先对配置先进行了管理。先看如下代码：

void Viewer::realize()
{
......
        std::string value;
        if (osg::getEnvVar("OSG_CONFIG_FILE", value))
        {
            readConfiguration(value);
        }
        else
        {
            int screenNum = -1;
            osg::getEnvVar("OSG_SCREEN", screenNum);

            int x = -1, y = -1, width = -1, height = -1;
            osg::getEnvVar("OSG_WINDOW", x, y, width, height);

            if (osg::getEnvVar("OSG_BORDERLESS_WINDOW", x, y, width, height))
            {
                osg::ref_ptr<osgViewer::SingleWindow> sw = new osgViewer::SingleWindow(x, y, width, height, screenNum);
                sw->setWindowDecoration(false);
                apply(sw.get());
            }
            else if (width>0 && height>0)
            {
                if (screenNum>=0) setUpViewInWindow(x, y, width, height, screenNum);
                else setUpViewInWindow(x,y,width,height);
            }
            else if (screenNum>=0)
            {
                setUpViewOnSingleScreen(screenNum);
            }
            else
            {
                setUpViewAcrossAllScreens();
            }
        }

        getContexts(contexts);
    }
......

首先可以通过OSG_FILE_CONFIG环境变量配置的文件路径来读取一个窗口的配置文件，现在已经很少有人这样做了。说老实话，我们很少使用环境变量去在正式的工程中做什么工作，这里也仅介绍一些我们使用的正常在测试和使用OSG自带程序时常用的和窗口有关的环境变量：

OSG_SCREEN 0 在多显示器的时候，希望在第0个显示器来创建窗口，不指定的话，可能会多个显示器都创建，创建了一个跨屏幕的程序，非常别扭。

OSG_WINDOW 100 100 800 600 这个是为了防止调试的时候全屏的时候创建的一个位置在100 100，大小是800X600的一个窗口，这样调试的时候VS才能显示出来，否则有时候一调试渲染窗口的优先级比VS高，就看不到VS了。

设置完成之后，程序会走到setUpViewInWindow(x,y,width,height);无论走到哪个函数，最终创建窗口全部都要调用：

osg::GraphicsContext::WindowingSystemInterface* wsi = osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterface();

在这个调用中osg::GraphicsContext::getWindowingSystemInterface();就会调用到Win32WindowingSystem，因为只有这一个。窗口系统，怎么加进去的，前面已经讲述是调用addWindowingSystemInterface添加进去的。

窗口的注册与申请
每一个上下文都要对应一个窗口，窗口的windows下的管理比如申请、消息传递、创建是通过Win32WindowingSystem来实现的，但是对于用户来说，这太底层了。因此上层还有一个管理类GraphicsWindowWin32，每个相机对应一个窗口要渲染，对应的就是上下文，是使用Win32WindowingSystem->createGraphicsContext(osg::GraphicsContext::Traits*)创建的上下文。因此在realize中调用setUpViewInWindow(x,y,width,height,screenNum);时，就在setUpViewInWindow完在了窗口的上下文的申请操作。

在osgViewerMFC中也演示了如何在MFC的窗口上绘制OSG场景，只需要一个MFC的句柄，在realize之前就做了窗口资源的分配和上下文的创建。这样realize的时候就有了上下文了，不需要默认创建了。可以详细查看osgviewerMFC\MFC_OSG.cpp中的void cOSG::InitCameraConfig(void)来看整个过程。

在osgwindows中，也涉及了在realize()之前就创建了上下文的操作。现在osg使用QT做窗口系统的工程剥离出去了，在 https://github.com/openscenegraph/osgQt 我们可以下载到osg使用QT窗口的工程，其中osgQt/examples/osgQtWidgets/osgQtWidgets.cpp中对使用Qt创建窗口使用OSG进行绘制有详细的示例。