项目实战：Qt+OSG爆破动力学仿真三维引擎测试工具v1.1.0（加载.K模型，子弹 ...

王國慶  金牌会员 | 2024-9-28 03:09:28 | 来自手机 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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长沙红胖子Qt（长沙创微智科）博文大全：开发技术集合（包含Qt实用技术、树莓派、三维、OpenCV、OpenGL、ffmpeg、OSG、单片机、软硬结合等等）一连更新中…
Qt开发专栏：项目实战（点击传送门）

OSG开发专栏（点击传送门）


需求

  1.利用osg三维引擎举行动力学模型仿真性能测试；
  2.打开动力学仿真模型文件，.k后缀的模型文件，测试加载解析过程；
  3.解决第三方company的opengl制作的三维引擎，绘制面较多与弹丸路径模拟较卡顿的问题；
  4.测试时，利用的模型为公开模型，基础面数目达到160多万个；
  5.测试时，模拟动画利用的时100万条弹丸路径平行飞射出去；

相干博客

  《OSG开发条记（三十）：OSG加载动力学仿真K模型文件以及测试Demo》：该博文也有针对性性能测试过程

Demo V1.1.0

  1.新增打开双模型，第一个模型在原来的位置，第二个模型在偏移后的位置
  2.优化打开关闭重新打开模型的过程
  3.对于100万线动画射击，用于测试性能
  4.当前模型为160万个面，双模型的时间为320多万个元素基础面
  

  

  

  

   CSDN粉丝0积分下载：https://download.csdn.net/download/qq21497936/89786375
   QQ群：博客技术大全文首行QQ技术群，点击“文件”搜刮“osgKFile”，群内与博文同步更新）

Demo v1.0.0

  测试交互流畅性，交互无延迟！！！
  


模块化部署

  


关键源码

OsgWidget.h

  1. #ifndef OSGWIDGET_H
  2. #define OSGWIDGET_H
  4. #include <QWidget>
  5. #include "OsgViewerWidget.h"
  6. #include "MyManipulator.h"
  7. #include "osg/PolygonMode"
  9. class AnimationPathCameraMainpulator;
  11. namespace Ui {
  12. class OsgWidget;
  13. }
  15. class OsgWidget : public QWidget
  16. {
  17.     Q_OBJECT
  18. public:
  19.     // 模型结构体
  20.     struct Element_Shell    // *ELEMENT_SHELL
  21.     {
  22.         Element_Shell() {
  23.         }
  24.         qint64 eid;         // 单元id
  25.         qint64 pid;         // 材料id
  26.         qint64 n1;          // 节点1，定义几何形状
  27.         qint64 n2;          // 节点2，定义几何形状
  28.         qint64 n3;          // 节点3，定义几何形状
  29.         qint64 n4;          // 节点4，定义几何形状
  30.         qint64 n5;          // 厚度，额外的节点在标准的LS-DYNA四边形壳单元定义中是没有意义的。
  31.         qint64 n6;          // 积分点数，额外的节点在标准的LS-DYNA四边形壳单元定义中是没有意义的。
  32.         qint64 n7;          // 额外的节点在标准的LS-DYNA四边形壳单元定义中是没有意义的。
  33.         qint64 n8;          // 额外的节点在标准的LS-DYNA四边形壳单元定义中是没有意义的。
  34.     };
  35.     struct Part             // *PART
  36.     {
  37.         Part() {
  38.         }
  39.         qint64 pid;         // 部件的id号，唯一
  40.         qint64 secid;       // 有*section关键字定义的section的id号
  41.         QList<Element_Shell> listElementShell;  // 部件片元
  42.         qint64 mid;         // 部件的材料号
  43.         qint64 eosid;       // 部件所属材料涉及的状态方程号，由*EOS关键字定义
  44.         qint64 hgid;        // 沙漏或体积粘性参数编号，由*HOURGLASS关键字定义，取0表示将采用默认的数值：
  45.         qint64 grav;        // 仅对实体单元有效，取0表示对所有PART进行重力初始化，取1表示仅对当前材料初始化
  46.         qint64 adpopt;      // 标识该部件是否采用自适应网格划分，取0表示不采用
  47.         qint64 tmid;        // 标识该部件是否采用自适应网格划分，取0表示不采用
  48.     };
  49.     struct Node {
  50.         Node() {
  51.         }
  52.         qint64 nid;         // 结点号，唯一
  53.         double x;           // 三维x坐标（全局）
  54.         double y;           // 三维y坐标（全局）
  55.         double z;           // 三维z坐标（全局）
  56.         int tc;             // 平动自由度受约束状态，枚举值：0-无平动约束,1-X方向平动约束,2-Y方向平动约束
  57.         int rc;             // 转动自由度收约束状态，枚举值：0-无转动约束,1-X方向转动约束,2-Y方向转动约束
  58.     };
  59.     struct K_Mode
  60.     {
  61.         K_Mode() {}
  62.         QList<Part> listPart;
  63.         QList<Node> listNode;
  64.         QHash<int, Node> hashNid2Node;
  65.     };
  67.     // 添加模型
  68.     K_Mode kMode;
  70. public:
  71.     explicit OsgWidget(QWidget *parent = 0);
  72.     ~OsgWidget();
  74. public:
  75.     bool getFixXAxis() const;               // 获取X轴固定状态
  76.     bool getFixYAxis() const;               // 获取Y轴固定状态
  77.     bool getFixZAxis() const;               // 获取Z轴固定状态
  78.     void getCenter(double &x, double &y, double &z);
  79.                                             // 获取引擎中心点坐标
  80.     void getPersonPoint(double &x, double &y, double &z);
  81.                                             // 获取初始化人眼的角度（看向引擎中心点）
  83. public:
  84.     void setFixXAxis(bool fixXAxis);        // 设置固定X轴
  85.     void setFixYAxis(bool fixYAxis);        // 设置固定Y轴
  86.     void setFixZAxis(bool fixZAxis);        // 设置固定Z轴
  87.     void setCenter(double x, double y, double z);
  88.                                             // 设置引擎中心点坐标
  89.     void setPersonPoint(double x, double y, double z);
  90.     void setEnablePolygonMode(bool enable);
  92.     void startAnimation();
  93.     void pauseAnimation();
  94.     void stopAnimation();
  96. public:
  97.     bool loadKFile(QString filePath);
  98.     bool loadK2File(QString filePath, int num, int x, int y, int z);
  100.     void clear();
  101.     void resetCoordinate();
  103. protected:
  104.     void initOsg();                 // osg初始化
  105.     void loadNode(osg::ref_ptr<osg::Node> pNode);
  106.                                     // 加载场景根节点
  108. protected:
  109.     osg::ref_ptr<osg::Node> createScene();          // 创建总场景
  110.     osg::ref_ptr<osg::Node> createAnimation();      // 创建动画
  112. protected:
  113.     void resizeEvent(QResizeEvent *event);
  114.     void keyPressEvent(QKeyEvent* event);
  115.     void keyReleaseEvent(QKeyEvent* event);
  116.     void mousePressEvent(QMouseEvent* event);
  117.     void mouseReleaseEvent(QMouseEvent* event);
  118.     void mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent* event);
  119.     void mouseMoveEvent(QMouseEvent* event);
  120.     void wheelEvent(QWheelEvent* event);
  121.     void timerEvent(QTimerEvent *event);
  123. private:
  124.     Ui::OsgWidget *ui;
  126. private:
  127.     OsgViewerWidget *_pViewer;                  // osg场景嵌入Qt核心类
  128.     osg::ref_ptr<osg::MatrixTransform> _pRoot;  // osg场景根节点
  130. private:
  131.     float _xDistance;                           // x轴单个tick间距
  132.     int _xTickNumber;                           // x轴tick数(例如：5的时候，是6个，0~5)
  134.     float _yDistance;                           // y轴单个tick间距
  135.     int _yTickNumber;                           // y轴tick数(例如：5的时候，是6个，0~5)
  137.     float _zDistance;                           // z轴单个tick间距
  138.     int _zTickNumber;                           // z轴tick数(例如：5的时候，是6个，0~5)
  140.     QString _zUnit;                             // z轴单位
  141.     float _zTickLabelOffset;                    // z轴坐标偏移
  142.     QString _yUnit;                             // y轴单位
  143.     float _zTickUnitLabelOffset;                // z轴坐标偏移
  145.     QColor _gridColor;                          // 轴颜色
  146.     QColor _labelColor;                         // 轴tickLabel的颜色
  147.     osg::ref_ptr<osg::Node> _pNode;             // 模型
  148.     osg::ref_ptr<osg::Node> _pNode2;             // 子弹
  150.     osg::ref_ptr<MyManipulator> _pManipulator;  // 自定义漫游器
  152.     osg::Vec3d _eyeVect3D;                      // 原始坐标，用于复位原始视角
  153.     osg::Vec3d _centerVect3D;                   // 原始坐标，用于复位原始视角
  154.     osg::Vec3d _upVect3D;                       // 原始坐标，用于复位原始视角
  156.     K_Mode _kMode;
  158.     int _timerId;
  160.     osg::ref_ptr<osg::StateSet> _pStateSet;
  161.     osg::ref_ptr<osg::PolygonMode> _pPolygonMode;
  163.     osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> _pVec3Array;   // 炮弹
  165.     bool _animationPausing;
  167. };
  169. #endif // OSGWIDGET_H
复制代码
OsgWidget.cpp

  1. bool OsgWidget::loadK2File(QString filePath, int num, int x, int y, int z)
  2. {
  3.     if(!QFile::exists(filePath))
  4.     {
  5.         LOG << "Not exist file:" << filePath;
  6.         QMessageBox::information(0, "错误", QString("Not exist file: %1").arg(filePath));
  7.         return false;
  8.     }
  9.     QFile file(filePath);
  10.     if(!file.open(QIODevice::ReadOnly))
  11.     {
  12.         LOG << "Failed to open file:" << filePath;
  13.         QMessageBox::information(0, "错误", QString("Failed to open file: %1").arg(filePath));
  14.         return false;
  15.     }
  17.     kMode = K_Mode();
  19.     QTextStream textStream(&file);
  20.     QString context;
  21.     qint64 rowIndex = -1;
  22.     context = textStream.readLine();
  23.     rowIndex++;
  24.     LOG;
  25.     ...
  26.     file.close();
  29.     LOG;
  30.     osg::ref_ptr<osg::Group> pGroup = new osg::Group;
  32.     for(int index = 0; index < num; index++)
  33.     {
  34.         LOG << index;
  35.         // 绘图
  36.         {
  37.             for(int partIndex = 0; partIndex < kMode.listPart.size(); partIndex++)
  38.             {
  39.                 // 创建一个用户保存几何信息的对象
  40.                 osg::ref_ptr<osg::Geometry> pGeometry = new osg::Geometry;
  41.                 // 创建四个顶点的数组
  42.                 osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3Array = new osg::Vec3Array;
  43.                 // 添加四个顶点
  44.                 pGeometry->setVertexArray(pVec3Array.get());
  46.                 // 创建四种颜色的数据
  47.                 osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> pVec4Array = new osg::Vec4Array;
  48.                 // 添加四种颜色
  49.                 pGeometry->setColorArray(pVec4Array.get());
  50.                 // 绑定颜色
  51.                 pGeometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_PER_VERTEX);
  53.                 double r, g, b;
  54.                 r = qrand() % 100 * 1.0f / 100;
  55.                 g = qrand() % 100 * 1.0f / 100;
  56.                 b = qrand() % 100 * 1.0f / 100;
  57.                 for(int elementShellIndex = 0; elementShellIndex < kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.size(); elementShellIndex++)
  58.                 {
  59.                     //                               x     y     z
  60.                     pVec3Array->push_back(osg::Vec3(kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n1).x + index * x,
  61.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n1).y + index * y,
  62.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n1).z + index * z));
  63.                     pVec3Array->push_back(osg::Vec3(kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n2).x + index * x,
  64.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n2).y + index * y,
  65.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n2).z + index * z));
  66.                     pVec3Array->push_back(osg::Vec3(kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n3).x + index * x,
  67.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n3).y + index * y,
  68.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n3).z + index * z));
  69.                     pVec3Array->push_back(osg::Vec3(kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n4).x + index * x,
  70.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n4).y + index * y,
  71.                                                     kMode.hashNid2Node.value(kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.at(elementShellIndex).n4).z + index * z));
  74.                     //                               r    g    b    a(a设置无效，估计需要其他属性配合)
  75.                     pVec4Array->push_back(osg::Vec4(r, g, b, 1.0));
  76.                     pVec4Array->push_back(osg::Vec4(r, g, b, 1.0));
  77.                     pVec4Array->push_back(osg::Vec4(r, g, b, 1.0));
  78.                     pVec4Array->push_back(osg::Vec4(r, g, b, 1.0));
  80.                 }
  81.                 // 注意：此处若不绑定画笔，则表示使用之前绑定的画笔
  82.                 // 为唯一的法线创建一个数组    法线: normal
  83.                 osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> pVec3ArrayNormal = new osg::Vec3Array;
  84.                 pGeometry->setNormalArray(pVec3ArrayNormal.get());
  85.                 pGeometry->setNormalBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
  86.                 pVec3ArrayNormal->push_back(osg::Vec3(0.0, -1.0, 0.0));
  88.                 // 由保存的数据绘制四个顶点的多边形
  89.                 pGeometry->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, kMode.listPart.at(partIndex).listElementShell.size() * 4));
  90.         //            pGeometry->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::QUADS, 0, 4));
  92.                 // 向Geode类添加几何体(Drawable)
  93.                 osg::ref_ptr<osg::Geode> pGeode = new osg::Geode;
  94.                 pGeode->addDrawable(pGeometry.get());
  95. #if 0
  96.                 {
  97.                     _pStateSet = pGeometry->getOrCreateStateSet();
  98.     //                _pPolygonMode = new osg::PolygonMode(osg::PolygonMode::FRONT_AND_BACK, osg::PolygonMode::LINE);
  99.                     _pPolygonMode = new osg::PolygonMode(osg::PolygonMode::FRONT_AND_BACK, osg::PolygonMode::FILL);
  100.                     _pStateSet->setAttribute(_pPolygonMode, osg::StateAttribute::ON);
  101.                 }
  102. #endif
  103.                 pGroup->addChild(pGeode.get());
  104.             }
  105.         }
  106.     }
  107.     // 始终是灰色，这里需要设置关闭光照：OFF，同时旋转都能看到了（光照关闭，法向量不起作用）
  108.     {
  109.         osg::StateSet *pStateSet = pGroup->getOrCreateStateSet();
  110.     //      pStateSet->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::ON);
  111.         pStateSet->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::OFF);
  112.     }
  115.     _pNode = pGroup.get();
  117.     if(_pNode.get() == 0)
  118.     {
  119.         return false;
  120.     }
  121.     _pRoot->addChild(_pNode);
  123.     return true;
  124. }
复制代码

工程模板v1.1.0

  


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