回顾
我们用了两节的内容才堪堪讲解完ViewerBase::frame()函数中调用的realize()---Viewer:: realize()函数。我们简单的总结就是Viewer:: realize()主要是使GraphicsContext处于可用状态,并且启动相关的图形线程。
ViewerBase::frame()函数解读到这里,我们完成了osg生物第一次尝试呼吸所需要的所有器官的初始化工作。下面就真正的开始进入osg呼吸动作的研究了。也就意味着我们真是进入osg的仿真循环的研究当中。那我们就来看看osg呼吸的第一个动作advance()。
osgViewer::advance()
osgViewer::advance()函数的功能算是比较简单的,老规矩先介绍一下这个函数中遇到的新的成员变量。_frameStamp:(osg::FrameStamp)是用来记录osg的帧数以及时钟校准,计数所用到的内置器官,这样可以精确的掌握osg的运行时间,有利于开发人员进行调优工作。在这里(advance())
double previousReferenceTime = _frameStamp->getReferenceTime();
unsigned int previousFrameNumber = _frameStamp->getFrameNumber();
_frameStamp->setFrameNumber(_frameStamp->getFrameNumber()+1);
首先获得osg运行的上一帧时间(是在osg内部记录的时间不是真实世界的时间),以及获得已经运行了多少帧了,并使记录加1(也就是记录目前所处的帧数),
_frameStamp->setReferenceTime( osg::Timer::instance()->delta_s(_startTick, osg::Timer::instance()->tick()) );
if (simulationTime==USE_REFERENCE_TIME)
{
_frameStamp->setSimulationTime(_frameStamp->getReferenceTime());
}
else
{
_frameStamp->setSimulationTime(simulationTime);
}
再设置现在的相对运行的时间(根据当前时刻,重新记录参考时间,并因此得到两次记录之间的差值,即一帧经历的时间)。
// update previous frame stats
double deltaFrameTime = _frameStamp->getReferenceTime() - previousReferenceTime;
getViewerStats()->setAttribute(previousFrameNumber, "Frame duration", deltaFrameTime);
getViewerStats()->setAttribute(previousFrameNumber, "Frame rate", 1.0/deltaFrameTime);
// update current frames stats
getViewerStats()->setAttribute(_frameStamp->getFrameNumber(), "Reference time", _frameStamp->getReferenceTime());
记录这些的目的就是有时候我们需要将帧速率,参考时间等内容予以记录并显示给用户,此时需要通过 ViewerBase::getStats 函数获得 osg::Stats 对象,用以进行帧状态的保存和显示。
if (osg::Referenced::getDeleteHandler())
{
osg::Referenced::getDeleteHandler()->flush();
osg::Referenced::getDeleteHandler()->setFrameNumber(_frameStamp->getFrameNumber());
}
上一段内容基本对advance介绍完成了,只剩下最后一个if (osg::Referenced::getDeleteHandler())判断。它的作用是用来将已经收集得到的所有的osg弃用的对象删除(osg::DeleteHandler::flush())。这里所说的“弃用”,与我们非常熟悉的 osg::ref_ptr 智能指针是密切相关的。我们已经知道,ref_ptr 采用内存引用计数的方式,当一个场景对象(通常是 Node 节点)链接到根节点或者其他节点时,它的引用计数加一,这一动作是通过 ref_ptr::ref()函数实现的;如果它被剔除出节点,那么它的引用计数减一,执行这一工作的函数是 ref_ptr::unref()。unref 函数的另一个重要任务是检查对象的引用计数值是否到达零,如果已经没有被其它对象所引用, 那么称这个对象被“弃用”,它应当被立即删除,以释放相应的内存空间,避免泄露。
osg::DeleteHandler与osg::ref_ptr
C++中通用的删除对象的方法是 delete,OSG 的智能指针也是采用这种方式来释放对 象的,不过由于OSG采用多线程更新/渲染的方式, 这样做可能带来会某些隐患,想象这样一种情况:
1、场景某个的节点负责显示某种图形,它的工作一直很正常。
2、我们采用 DrawThreadPerContext 或者 CullThreadPerCameraDrawThreadPerContext 线程模型。
3、假设我们在更新工作中立即将这个节点删除,而上次渲染工作可能正要将这个节点 中的数据送往 OpenGL 图形渲染管线,那么灾难就发生了……
看到这里,你一定已经想到了一种解决方案。对,就是在渲染后台也使用 ref_ptr 来引用(ref)图形节点,然后在渲染结束取消引用(unref),这样不就可以避免无谓的牺牲了吗?也省却用户的很多麻烦。
说得有道理,不过这其中恐怕忽视了一个核心的问题:渲染效率。是的,假设我们要渲染成千上万个这样的几何体节点(这对您来说也许简直是家常便饭),如果每个节点的渲染 都要多执行一次 ref/unref 的话,效率的损失将是无法被忽略的。事实上经过测算,CPU 时间的流失大概可以达到 6%,对于一个实时渲染系统来说,这的确值得斟酌。
因此,OSG 的新版本中提出了 DeleteHandler 的概念,也就是“垃圾收集”,把那些引 用计数已经为零的对象统一收集起来,确保它们不会再被渲染线程用到之后,再在适当的地 方予以释放。DeleteHandler 有一个重要的参数_numFramesToRetainObjects,它的意义是,垃 圾对象被收集之后,再经过多少帧(默认设置是 2),方予以释放。因此,OSG 的垃圾收集 器同样需要使用 DeleteHandler::setFrameNumber 来记录当前的帧数。 这个概念提出的时间并不长,也许还需要一段时间的测试,也许会有更好的方案来替代 它。目前,OSG 的发行版本仍然采用第一种方式,也就是渲染后台采用 ref_ptr 引用计数的 方式来避免删除对象造成的问题;如果您想要尝试使用和帮助调试 DeleteHandler 的话,可 以在自己的程序中(main 函数之前)加入:
#undef OSGUTIL_RENDERBACKEND_USE_REF_PTR
以请求使用 DeleteHandler。
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