root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgcluster/osgcluster.cpp @ 4481

Revision 4481, 18.4 kB (checked in by robert, 9 years ago)

Added support for GrapicsOpeations? that are reused each frame, cleaned up
osgcamera example.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
Line 
1#ifdef USE_MEM_CHECK
2#include <mcheck.h>
3#endif
4
5#include <osg/Group>
6#include <osg/Notify>
7
8#include <osgDB/Registry>
9#include <osgDB/ReadFile>
10
11#include <osgProducer/Viewer>
12
13#include <osg/Quat>
14#include <osg/io_utils>
15
16#if defined (WIN32) && !defined(__CYGWIN__)
17#include <winsock.h>
18#endif
19
20#include "receiver.h"
21#include "broadcaster.h"
22
23
24const unsigned int MAX_NUM_EVENTS = 10;
25const unsigned int SWAP_BYTES_COMPARE = 0x12345678;
26class CameraPacket {
27    public:
28   
29   
30        CameraPacket():_masterKilled(false)
31        {
32            _byte_order = SWAP_BYTES_COMPARE;
33        }
34       
35        void setPacket(const osg::Matrix& matrix,const osg::FrameStamp* frameStamp)
36        {
37            _matrix = matrix;
38            if (frameStamp)
39            {
40                _frameStamp    = *frameStamp;
41            }
42        }
43       
44        void getModelView(osg::Matrix& matrix,float angle_offset=0.0f)
45        {
46       
47            matrix = _matrix * osg::Matrix::rotate(osg::DegreesToRadians(angle_offset),0.0f,1.0f,0.0f);
48        }
49       
50        void readEventQueue(osgProducer::Viewer& viewer);
51       
52        void writeEventQueue(osgProducer::Viewer& viewer);
53
54        void setMasterKilled(const bool flag) { _masterKilled = flag; }
55        const bool getMasterKilled() const { return _masterKilled; }
56       
57        unsigned int    _byte_order;
58        bool            _masterKilled;
59        osg::Matrix     _matrix;
60
61        // note don't use a ref_ptr as used elsewhere for FrameStamp
62        // since we don't want to copy the pointer - but the memory.
63        // FrameStamp doesn't have a private destructor to allow
64        // us to do this, even though its a reference counted object.   
65        osg::FrameStamp  _frameStamp;
66       
67        osgProducer::KeyboardMouseCallback::EventQueue _events;
68       
69};
70
71class DataConverter
72{
73    public:
74
75        DataConverter(unsigned int numBytes):
76            _startPtr(0),
77            _endPtr(0),
78            _swapBytes(false),
79            _currentPtr(0)
80        {
81            _currentPtr = _startPtr = new char[numBytes];
82            _endPtr = _startPtr+numBytes;
83            _numBytes = numBytes;
84        }
85
86        char* _startPtr;
87        char* _endPtr;
88        unsigned int _numBytes;
89        bool _swapBytes;
90
91        char* _currentPtr;
92       
93        void reset()
94        {
95            _currentPtr = _startPtr;
96        }
97
98        inline void write1(char* ptr)
99        {
100            if (_currentPtr+1>=_endPtr) return;
101
102            *(_currentPtr++) = *(ptr);
103        }
104
105        inline void read1(char* ptr)
106        {
107            if (_currentPtr+1>=_endPtr) return;
108
109            *(ptr) = *(_currentPtr++);
110        }
111
112        inline void write2(char* ptr)
113        {
114            if (_currentPtr+2>=_endPtr) return;
115
116            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
117            *(_currentPtr++) = *(ptr);
118        }
119
120        inline void read2(char* ptr)
121        {
122            if (_currentPtr+2>=_endPtr) return;
123
124            if (_swapBytes)
125            {
126                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
127                *(ptr) = *(_currentPtr++);
128            }
129            else
130            {
131                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
132                *(ptr) = *(_currentPtr++);
133            }
134        }
135
136        inline void write4(char* ptr)
137        {
138            if (_currentPtr+4>=_endPtr) return;
139
140            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
141            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
142            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
143            *(_currentPtr++) = *(ptr);
144        }
145
146        inline void read4(char* ptr)
147        {
148            if (_currentPtr+4>=_endPtr) return;
149
150            if (_swapBytes)
151            {
152                *(ptr+3) = *(_currentPtr++);
153                *(ptr+2) = *(_currentPtr++);
154                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
155                *(ptr) = *(_currentPtr++);
156            }
157            else
158            {
159                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
160                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
161                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
162                *(ptr) = *(_currentPtr++);
163            }
164        }
165
166        inline void write8(char* ptr)
167        {
168            if (_currentPtr+8>=_endPtr) return;
169
170            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
171            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
172            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
173            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
174
175            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
176            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
177            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
178            *(_currentPtr++) = *(ptr);
179        }
180
181        inline void read8(char* ptr)
182        {
183            char* endPtr = _currentPtr+8;
184            if (endPtr>=_endPtr) return;
185
186            if (_swapBytes)
187            {
188                *(ptr+7) = *(_currentPtr++);
189                *(ptr+6) = *(_currentPtr++);
190                *(ptr+5) = *(_currentPtr++);
191                *(ptr+4) = *(_currentPtr++);
192
193                *(ptr+3) = *(_currentPtr++);
194                *(ptr+2) = *(_currentPtr++);
195                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
196                *(ptr) = *(_currentPtr++);
197            }
198            else
199            {
200                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
201                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
202                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
203                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
204
205                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
206                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
207                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
208                *(ptr) = *(_currentPtr++);
209            }
210        }
211
212        inline void writeChar(char c)               { write1(&c); }
213        inline void writeUChar(unsigned char c)     { write1((char*)&c); }
214        inline void writeShort(short c)             { write2((char*)&c); }
215        inline void writeUShort(unsigned short c)   { write2((char*)&c); }
216        inline void writeInt(int c)                 { write4((char*)&c); }
217        inline void writeUInt(unsigned int c)       { write4((char*)&c); }
218        inline void writeFloat(float c)             { write4((char*)&c); }
219        inline void writeDouble(double c)           { write8((char*)&c); }
220
221        inline char readChar() { char c; read1(&c); return c; }
222        inline unsigned char readUChar() { unsigned char c; read1((char*)&c); return c; }
223        inline short readShort() { short c; read2((char*)&c); return c; }
224        inline unsigned short readUShort() { unsigned short c; read2((char*)&c); return c; }
225        inline int readInt() { int c; read4((char*)&c); return c; }
226        inline unsigned int readUInt() { unsigned int c; read4((char*)&c); return c; }
227        inline float readFloat() { float c; read4((char*)&c); return c; }
228        inline double readDouble() { double c; read8((char*)&c); return c; }
229
230        void write(const osg::FrameStamp& fs)
231        {
232            osg::notify(osg::NOTICE)<<"writeFramestamp = "<<fs.getFrameNumber()<<" "<<fs.getReferenceTime()<<std::endl;
233
234            writeUInt(fs.getFrameNumber());
235            return writeDouble(fs.getReferenceTime());
236
237        }
238
239        void read(osg::FrameStamp& fs)
240        {
241            fs.setFrameNumber(readUInt());
242            fs.setReferenceTime(readDouble());
243
244            osg::notify(osg::NOTICE)<<"readFramestamp = "<<fs.getFrameNumber()<<" "<<fs.getReferenceTime()<<std::endl;
245        }
246
247        void write(const osg::Matrix& matrix)
248        {
249            writeDouble(matrix(0,0));
250            writeDouble(matrix(0,1));
251            writeDouble(matrix(0,2));
252            writeDouble(matrix(0,3));
253
254            writeDouble(matrix(1,0));
255            writeDouble(matrix(1,1));
256            writeDouble(matrix(1,2));
257            writeDouble(matrix(1,3));
258
259            writeDouble(matrix(2,0));
260            writeDouble(matrix(2,1));
261            writeDouble(matrix(2,2));
262            writeDouble(matrix(2,3));
263
264            writeDouble(matrix(3,0));
265            writeDouble(matrix(3,1));
266            writeDouble(matrix(3,2));
267            writeDouble(matrix(3,3));
268
269            osg::notify(osg::NOTICE)<<"writeMatrix = "<<matrix<<std::endl;
270
271        }
272
273        void read(osg::Matrix& matrix)
274        {
275            matrix(0,0) = readDouble();
276            matrix(0,1) = readDouble();
277            matrix(0,2) = readDouble();
278            matrix(0,3) = readDouble();
279
280            matrix(1,0) = readDouble();
281            matrix(1,1) = readDouble();
282            matrix(1,2) = readDouble();
283            matrix(1,3) = readDouble();
284
285            matrix(2,0) = readDouble();
286            matrix(2,1) = readDouble();
287            matrix(2,2) = readDouble();
288            matrix(2,3) = readDouble();
289
290            matrix(3,0) = readDouble();
291            matrix(3,1) = readDouble();
292            matrix(3,2) = readDouble();
293            matrix(3,3) = readDouble();
294
295            osg::notify(osg::NOTICE)<<"readMatrix = "<<matrix<<std::endl;
296
297        }
298
299        void write(const osgProducer::EventAdapter& event)
300        {
301            writeUInt(event._eventType);
302            writeUInt(event._key);
303            writeUInt(event._button);
304            writeFloat(event._Xmin);
305            writeFloat(event._Xmax);
306            writeFloat(event._Ymin);
307            writeFloat(event._Ymax);
308            writeFloat(event._mx);
309            writeFloat(event._my);
310            writeUInt(event._buttonMask);
311            writeUInt(event._modKeyMask);
312            writeDouble(event._time);
313        }
314
315        void read(osgProducer::EventAdapter& event)
316        {
317            event._eventType = (osgGA::GUIEventAdapter::EventType)readUInt();
318            event._key = readUInt();
319            event._button = readUInt();
320            event._Xmin = readFloat();
321            event._Xmax = readFloat();
322            event._Ymin = readFloat();
323            event._Ymax = readFloat();
324            event._mx = readFloat();
325            event._my = readFloat();
326            event._buttonMask = readUInt();
327            event._modKeyMask = readUInt();
328            event._time = readDouble();
329        }
330       
331        void write(CameraPacket& cameraPacket)
332        {
333            writeUInt(cameraPacket._byte_order);
334           
335            writeUInt(cameraPacket._masterKilled);
336           
337            write(cameraPacket._matrix);
338            write(cameraPacket._frameStamp);
339       
340            writeUInt(cameraPacket._events.size());
341            for(unsigned int i=0;i<cameraPacket._events.size();++i)
342            {
343                write(*(cameraPacket._events[i]));
344            }
345        }
346
347        void read(CameraPacket& cameraPacket)
348        {
349            cameraPacket._byte_order = readUInt();
350            if (cameraPacket._byte_order != SWAP_BYTES_COMPARE)
351            {
352                _swapBytes = !_swapBytes;
353            }
354           
355            cameraPacket._masterKilled = readUInt();
356           
357            read(cameraPacket._matrix);
358            read(cameraPacket._frameStamp);
359       
360            cameraPacket._events.clear();
361            unsigned int numEvents = readUInt();
362            for(unsigned int i=0;i<numEvents;++i)
363            {
364                osgProducer::EventAdapter* event = new osgProducer::EventAdapter;
365                read(*(event));
366                cameraPacket._events.push_back(event);
367            }
368        }
369};
370
371void CameraPacket::readEventQueue(osgProducer::Viewer& viewer)
372{
373    _events.clear();
374
375    viewer.getKeyboardMouseCallback()->copyEventQueue(_events);
376
377    osg::notify(osg::INFO)<<"written events = "<<_events.size()<<std::endl;
378}
379
380void CameraPacket::writeEventQueue(osgProducer::Viewer& viewer)
381{
382    osg::notify(osg::INFO)<<"recieved events = "<<_events.size()<<std::endl;
383
384    // copy the events to osgProducer style events.
385    viewer.getKeyboardMouseCallback()->appendEventQueue(_events);
386}
387
388
389
390enum ViewerMode
391{
392    STAND_ALONE,
393    SLAVE,
394    MASTER
395};
396
397int main( int argc, char **argv )
398{
399    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
400    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
401   
402    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
403    arguments.getApplicationUsage()->setDescription(arguments.getApplicationName()+" is the example which demonstrates how to approach implementation of clustering. Note, cluster support will soon be encompassed in Producer itself.");
404    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
405    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
406    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-m","Set viewer to MASTER mode, sending view via packets.");
407    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s","Set viewer to SLAVE mode, reciving view via packets.");
408    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n <int>","Socket number to transmit packets");
409    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-f <float>","Field of view of camera");
410    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-o <float>","Offset angle of camera");
411   
412    // construct the viewer.
413    osgProducer::Viewer viewer(arguments);
414
415    // set up the value with sensible default event handlers.
416    viewer.setUpViewer(osgProducer::Viewer::STANDARD_SETTINGS);
417
418    // get details on keyboard and mouse bindings used by the viewer.
419    viewer.getUsage(*arguments.getApplicationUsage());
420
421
422    // read up the osgcluster specific arguments.
423    ViewerMode viewerMode = STAND_ALONE;
424    while (arguments.read("-m")) viewerMode = MASTER;
425    while (arguments.read("-s")) viewerMode = SLAVE;
426   
427    int socketNumber=8100;
428    while (arguments.read("-n",socketNumber)) ;
429
430    float camera_fov=-1.0f;
431    while (arguments.read("-f",camera_fov))
432    {
433    }
434
435    float camera_offset=45.0f;
436    while (arguments.read("-o",camera_offset)) ;
437
438
439    // if user request help write it out to cout.
440    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
441    {
442        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
443        return 1;
444    }
445
446    // any option left unread are converted into errors to write out later.
447    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
448
449    // report any errors if they have occured when parsing the program aguments.
450    if (arguments.errors())
451    {
452        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
453        return 1;
454    }
455   
456    if (arguments.argc()<=1)
457    {
458        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout,osg::ApplicationUsage::COMMAND_LINE_OPTION);
459        return 1;
460    }
461   
462   
463    // load model.
464    osg::ref_ptr<osg::Node> rootnode = osgDB::readNodeFiles(arguments);
465
466   
467    // set the scene to render
468    viewer.setSceneData(rootnode.get());
469
470    // create the windows and run the threads.
471    viewer.realize();
472
473
474    // set up the lens after realize as the Producer lens is not set up properly before this.... will need to inveestigate this at a later date.
475    if (camera_fov>0.0f)
476    {
477        float aspectRatio = tan( osg::DegreesToRadians(viewer.getLensVerticalFov()*0.5)) / tan(osg::DegreesToRadians(viewer.getLensHorizontalFov()*0.5));
478        float new_fovy = osg::RadiansToDegrees(atan( aspectRatio * tan( osg::DegreesToRadians(camera_fov*0.5))))*2.0f;
479        std::cout << "setting lens perspective : original "<<viewer.getLensHorizontalFov()<<"  "<<viewer.getLensVerticalFov()<<std::endl;
480        viewer.setLensPerspective(camera_fov,new_fovy,1.0f,1000.0f);
481        std::cout << "setting lens perspective : new "<<viewer.getLensHorizontalFov()<<"  "<<viewer.getLensVerticalFov()<<std::endl;
482    }
483
484
485    CameraPacket *cp = new CameraPacket;
486
487    // objects for managing the broadcasting and recieving of camera packets.
488    Broadcaster     bc;
489    Receiver        rc;
490
491    bc.setPort(static_cast<short int>(socketNumber));
492    rc.setPort(static_cast<short int>(socketNumber));
493
494    bool masterKilled = false;
495   
496    DataConverter scratchPad(1024);
497
498    while( !viewer.done() && !masterKilled )
499    {
500        // wait for all cull and draw threads to complete.
501        viewer.sync();
502
503        osg::Timer_t startTick = osg::Timer::instance()->tick();
504                 
505        // special handling for working as a cluster.
506        switch (viewerMode)
507        {
508        case(MASTER):
509            {
510               
511                // take camera zero as the guide.
512                osg::Matrix modelview(viewer.getCameraConfig()->getCamera(0)->getViewMatrix());
513               
514                cp->setPacket(modelview,viewer.getFrameStamp());
515               
516                cp->readEventQueue(viewer);
517
518                scratchPad.reset();
519                scratchPad.write(*cp);
520
521                scratchPad.reset();
522                scratchPad.read(*cp);
523
524                bc.setBuffer(scratchPad._startPtr, scratchPad._numBytes);
525               
526                std::cout << "bc.sync()"<<scratchPad._numBytes<<std::endl;
527
528                bc.sync();
529               
530            }
531            break;
532        case(SLAVE):
533            {
534
535                rc.setBuffer(scratchPad._startPtr, scratchPad._numBytes);
536
537                rc.sync();
538               
539                scratchPad.reset();
540                scratchPad.read(*cp);
541   
542                cp->writeEventQueue(viewer);
543
544                if (cp->getMasterKilled())
545                {
546                    std::cout << "Received master killed."<<std::endl;
547                    // break out of while (!done) loop since we've now want to shut down.
548                    masterKilled = true;
549                }
550            }
551            break;
552        default:
553            // no need to anything here, just a normal interactive viewer.
554            break;
555        }
556         
557        osg::Timer_t endTick = osg::Timer::instance()->tick();
558       
559        osg::notify(osg::INFO)<<"Time to do cluster sync "<<osg::Timer::instance()->delta_m(startTick,endTick)<<std::endl;
560
561        // update the scene by traversing it with the the update visitor which will
562        // call all node update callbacks and animations.
563        viewer.update();
564
565        if (viewerMode==SLAVE)
566        {
567            osg::Matrix modelview;
568            cp->getModelView(modelview,camera_offset);
569       
570            viewer.setView(modelview);
571        }
572
573        // fire off the cull and draw traversals of the scene.
574        if(!masterKilled)
575            viewer.frame();
576       
577    }
578
579    // wait for all cull and draw threads to complete before exit.
580    viewer.sync();
581
582    // if we are master clean up by telling all slaves that we're going down.
583    if (viewerMode==MASTER)
584    {
585        // need to broadcast my death.
586        cp->setPacket(osg::Matrix::identity(),viewer.getFrameStamp());
587        cp->setMasterKilled(true);
588
589        bc.setBuffer(cp, sizeof( CameraPacket ));
590        bc.sync();
591
592        std::cout << "Broadcasting death."<<std::endl;
593
594    }
595
596    return 0;
597}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.