探索未知种族之osg类生物---呼吸分解之advance

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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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