root/OpenSceneGraph/trunk/examples/osgcluster/osgcluster.cpp @ 5921

Revision 5921, 18.6 kB (checked in by robert, 6 years ago)

Add trackball manipulator usage

  • 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 <osgGA/TrackballManipulator>
12#include <osgViewer/Viewer>
13
14#include <osg/Quat>
15#include <osg/io_utils>
16
17#include <iostream>
18
19#if defined (WIN32) && !defined(__CYGWIN__)
20#include <winsock.h>
21#endif
22
23#include "receiver.h"
24#include "broadcaster.h"
25
26
27const unsigned int MAX_NUM_EVENTS = 10;
28const unsigned int SWAP_BYTES_COMPARE = 0x12345678;
29class CameraPacket {
30    public:
31   
32   
33        CameraPacket():_masterKilled(false)
34        {
35            _byte_order = SWAP_BYTES_COMPARE;
36        }
37       
38        void setPacket(const osg::Matrix& matrix,const osg::FrameStamp* frameStamp)
39        {
40            _matrix = matrix;
41            if (frameStamp)
42            {
43                _frameStamp    = *frameStamp;
44            }
45        }
46       
47        void getModelView(osg::Matrix& matrix,float angle_offset=0.0f)
48        {
49       
50            matrix = _matrix * osg::Matrix::rotate(osg::DegreesToRadians(angle_offset),0.0f,1.0f,0.0f);
51        }
52       
53        void readEventQueue(osgViewer::Viewer& viewer);
54       
55        void writeEventQueue(osgViewer::Viewer& viewer);
56
57        void setMasterKilled(const bool flag) { _masterKilled = flag; }
58        const bool getMasterKilled() const { return _masterKilled; }
59       
60        unsigned int    _byte_order;
61        bool            _masterKilled;
62        osg::Matrix     _matrix;
63
64        // note don't use a ref_ptr as used elsewhere for FrameStamp
65        // since we don't want to copy the pointer - but the memory.
66        // FrameStamp doesn't have a private destructor to allow
67        // us to do this, even though its a reference counted object.   
68        osg::FrameStamp  _frameStamp;
69       
70        osgGA::EventQueue::Events _events;
71       
72};
73
74class DataConverter
75{
76    public:
77
78        DataConverter(unsigned int numBytes):
79            _startPtr(0),
80            _endPtr(0),
81            _swapBytes(false),
82            _currentPtr(0)
83        {
84            _currentPtr = _startPtr = new char[numBytes];
85            _endPtr = _startPtr+numBytes;
86            _numBytes = numBytes;
87        }
88
89        char* _startPtr;
90        char* _endPtr;
91        unsigned int _numBytes;
92        bool _swapBytes;
93
94        char* _currentPtr;
95       
96        void reset()
97        {
98            _currentPtr = _startPtr;
99        }
100
101        inline void write1(char* ptr)
102        {
103            if (_currentPtr+1>=_endPtr) return;
104
105            *(_currentPtr++) = *(ptr);
106        }
107
108        inline void read1(char* ptr)
109        {
110            if (_currentPtr+1>=_endPtr) return;
111
112            *(ptr) = *(_currentPtr++);
113        }
114
115        inline void write2(char* ptr)
116        {
117            if (_currentPtr+2>=_endPtr) return;
118
119            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
120            *(_currentPtr++) = *(ptr);
121        }
122
123        inline void read2(char* ptr)
124        {
125            if (_currentPtr+2>=_endPtr) return;
126
127            if (_swapBytes)
128            {
129                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
130                *(ptr) = *(_currentPtr++);
131            }
132            else
133            {
134                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
135                *(ptr) = *(_currentPtr++);
136            }
137        }
138
139        inline void write4(char* ptr)
140        {
141            if (_currentPtr+4>=_endPtr) return;
142
143            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
144            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
145            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
146            *(_currentPtr++) = *(ptr);
147        }
148
149        inline void read4(char* ptr)
150        {
151            if (_currentPtr+4>=_endPtr) return;
152
153            if (_swapBytes)
154            {
155                *(ptr+3) = *(_currentPtr++);
156                *(ptr+2) = *(_currentPtr++);
157                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
158                *(ptr) = *(_currentPtr++);
159            }
160            else
161            {
162                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
163                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
164                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
165                *(ptr) = *(_currentPtr++);
166            }
167        }
168
169        inline void write8(char* ptr)
170        {
171            if (_currentPtr+8>=_endPtr) return;
172
173            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
174            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
175            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
176            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
177
178            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
179            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
180            *(_currentPtr++) = *(ptr++);
181            *(_currentPtr++) = *(ptr);
182        }
183
184        inline void read8(char* ptr)
185        {
186            char* endPtr = _currentPtr+8;
187            if (endPtr>=_endPtr) return;
188
189            if (_swapBytes)
190            {
191                *(ptr+7) = *(_currentPtr++);
192                *(ptr+6) = *(_currentPtr++);
193                *(ptr+5) = *(_currentPtr++);
194                *(ptr+4) = *(_currentPtr++);
195
196                *(ptr+3) = *(_currentPtr++);
197                *(ptr+2) = *(_currentPtr++);
198                *(ptr+1) = *(_currentPtr++);
199                *(ptr) = *(_currentPtr++);
200            }
201            else
202            {
203                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
204                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
205                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
206                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
207
208                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
209                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
210                *(ptr++) = *(_currentPtr++);
211                *(ptr) = *(_currentPtr++);
212            }
213        }
214
215        inline void writeChar(char c)               { write1(&c); }
216        inline void writeUChar(unsigned char c)     { write1((char*)&c); }
217        inline void writeShort(short c)             { write2((char*)&c); }
218        inline void writeUShort(unsigned short c)   { write2((char*)&c); }
219        inline void writeInt(int c)                 { write4((char*)&c); }
220        inline void writeUInt(unsigned int c)       { write4((char*)&c); }
221        inline void writeFloat(float c)             { write4((char*)&c); }
222        inline void writeDouble(double c)           { write8((char*)&c); }
223
224        inline char readChar() { char c; read1(&c); return c; }
225        inline unsigned char readUChar() { unsigned char c; read1((char*)&c); return c; }
226        inline short readShort() { short c; read2((char*)&c); return c; }
227        inline unsigned short readUShort() { unsigned short c; read2((char*)&c); return c; }
228        inline int readInt() { int c; read4((char*)&c); return c; }
229        inline unsigned int readUInt() { unsigned int c; read4((char*)&c); return c; }
230        inline float readFloat() { float c; read4((char*)&c); return c; }
231        inline double readDouble() { double c; read8((char*)&c); return c; }
232
233        void write(const osg::FrameStamp& fs)
234        {
235            osg::notify(osg::NOTICE)<<"writeFramestamp = "<<fs.getFrameNumber()<<" "<<fs.getReferenceTime()<<std::endl;
236
237            writeUInt(fs.getFrameNumber());
238            writeDouble(fs.getReferenceTime());
239        }
240
241        void read(osg::FrameStamp& fs)
242        {
243            fs.setFrameNumber(readUInt());
244            fs.setReferenceTime(readDouble());
245
246            osg::notify(osg::NOTICE)<<"readFramestamp = "<<fs.getFrameNumber()<<" "<<fs.getReferenceTime()<<std::endl;
247        }
248
249        void write(const osg::Matrix& matrix)
250        {
251            writeDouble(matrix(0,0));
252            writeDouble(matrix(0,1));
253            writeDouble(matrix(0,2));
254            writeDouble(matrix(0,3));
255
256            writeDouble(matrix(1,0));
257            writeDouble(matrix(1,1));
258            writeDouble(matrix(1,2));
259            writeDouble(matrix(1,3));
260
261            writeDouble(matrix(2,0));
262            writeDouble(matrix(2,1));
263            writeDouble(matrix(2,2));
264            writeDouble(matrix(2,3));
265
266            writeDouble(matrix(3,0));
267            writeDouble(matrix(3,1));
268            writeDouble(matrix(3,2));
269            writeDouble(matrix(3,3));
270
271            osg::notify(osg::NOTICE)<<"writeMatrix = "<<matrix<<std::endl;
272
273        }
274
275        void read(osg::Matrix& matrix)
276        {
277            matrix(0,0) = readDouble();
278            matrix(0,1) = readDouble();
279            matrix(0,2) = readDouble();
280            matrix(0,3) = readDouble();
281
282            matrix(1,0) = readDouble();
283            matrix(1,1) = readDouble();
284            matrix(1,2) = readDouble();
285            matrix(1,3) = readDouble();
286
287            matrix(2,0) = readDouble();
288            matrix(2,1) = readDouble();
289            matrix(2,2) = readDouble();
290            matrix(2,3) = readDouble();
291
292            matrix(3,0) = readDouble();
293            matrix(3,1) = readDouble();
294            matrix(3,2) = readDouble();
295            matrix(3,3) = readDouble();
296
297            osg::notify(osg::NOTICE)<<"readMatrix = "<<matrix<<std::endl;
298
299        }
300
301        void write(const osgGA::GUIEventAdapter& event)
302        {
303            writeUInt(event.getEventType());
304            writeUInt(event.getKey());
305            writeUInt(event.getButton());
306            writeInt(event.getWindowX());
307            writeInt(event.getWindowY());
308            writeUInt(event.getWindowWidth());
309            writeUInt(event.getWindowHeight());
310            writeFloat(event.getXmin());
311            writeFloat(event.getYmin());
312            writeFloat(event.getXmax());
313            writeFloat(event.getYmax());
314            writeFloat(event.getX());
315            writeFloat(event.getY());
316            writeUInt(event.getButtonMask());
317            writeUInt(event.getModKeyMask());
318            writeDouble(event.getTime());
319        }
320
321        void read(osgGA::GUIEventAdapter& event)
322        {
323            event.setEventType((osgGA::GUIEventAdapter::EventType)readUInt());
324            event.setKey(readUInt());
325            event.setButton(readUInt());
326            int x = readInt();
327            int y = readInt();
328            int width = readUInt();
329            int height = readUInt();
330            event.setWindowRectangle(x,y,width,height);
331            float xmin = readFloat();
332            float ymin = readFloat();
333            float xmax = readFloat();
334            float ymax = readFloat();
335            event.setInputRange(xmin,ymin,xmax,ymax);
336            event.setX(readFloat());
337            event.setY(readFloat());
338            event.setButtonMask(readUInt());
339            event.setModKeyMask(readUInt());
340            event.setTime(readDouble());
341        }
342       
343        void write(CameraPacket& cameraPacket)
344        {
345            writeUInt(cameraPacket._byte_order);
346           
347            writeUInt(cameraPacket._masterKilled);
348           
349            write(cameraPacket._matrix);
350            write(cameraPacket._frameStamp);
351       
352            writeUInt(cameraPacket._events.size());
353            for(osgGA::EventQueue::Events::iterator itr = cameraPacket._events.begin();
354                itr != cameraPacket._events.end();
355                ++itr)
356            {
357                write(*(*itr));
358            }
359        }
360
361        void read(CameraPacket& cameraPacket)
362        {
363            cameraPacket._byte_order = readUInt();
364            if (cameraPacket._byte_order != SWAP_BYTES_COMPARE)
365            {
366                _swapBytes = !_swapBytes;
367            }
368           
369            cameraPacket._masterKilled = readUInt();
370           
371            read(cameraPacket._matrix);
372            read(cameraPacket._frameStamp);
373       
374            cameraPacket._events.clear();
375            unsigned int numEvents = readUInt();
376            for(unsigned int i=0;i<numEvents;++i)
377            {
378                osgGA::GUIEventAdapter* event = new osgGA::GUIEventAdapter;
379                read(*(event));
380                cameraPacket._events.push_back(event);
381            }
382        }
383};
384
385void CameraPacket::readEventQueue(osgViewer::Viewer& viewer)
386{
387    _events.clear();
388
389    viewer.getEventQueue()->copyEvents(_events);
390
391    osg::notify(osg::INFO)<<"written events = "<<_events.size()<<std::endl;
392}
393
394void CameraPacket::writeEventQueue(osgViewer::Viewer& viewer)
395{
396    osg::notify(osg::INFO)<<"recieved events = "<<_events.size()<<std::endl;
397
398    viewer.getEventQueue()->appendEvents(_events);
399}
400
401
402
403enum ViewerMode
404{
405    STAND_ALONE,
406    SLAVE,
407    MASTER
408};
409
410int main( int argc, char **argv )
411{
412    // use an ArgumentParser object to manage the program arguments.
413    osg::ArgumentParser arguments(&argc,argv);
414   
415    // set up the usage document, in case we need to print out how to use this program.
416    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.");
417    arguments.getApplicationUsage()->setCommandLineUsage(arguments.getApplicationName()+" [options] filename ...");
418    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-h or --help","Display this information");
419    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-m","Set viewer to MASTER mode, sending view via packets.");
420    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-s","Set viewer to SLAVE mode, reciving view via packets.");
421    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-n <int>","Socket number to transmit packets");
422    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-f <float>","Field of view of camera");
423    arguments.getApplicationUsage()->addCommandLineOption("-o <float>","Offset angle of camera");
424   
425    // construct the viewer.
426    osgViewer::Viewer viewer;
427
428
429    // read up the osgcluster specific arguments.
430    ViewerMode viewerMode = STAND_ALONE;
431    while (arguments.read("-m")) viewerMode = MASTER;
432    while (arguments.read("-s")) viewerMode = SLAVE;
433   
434    int socketNumber=8100;
435    while (arguments.read("-n",socketNumber)) ;
436
437    float camera_fov=-1.0f;
438    while (arguments.read("-f",camera_fov))
439    {
440    }
441
442    float camera_offset=45.0f;
443    while (arguments.read("-o",camera_offset)) ;
444
445
446    // if user request help write it out to cout.
447    if (arguments.read("-h") || arguments.read("--help"))
448    {
449        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout);
450        return 1;
451    }
452
453    // any option left unread are converted into errors to write out later.
454    arguments.reportRemainingOptionsAsUnrecognized();
455
456    // report any errors if they have occured when parsing the program aguments.
457    if (arguments.errors())
458    {
459        arguments.writeErrorMessages(std::cout);
460        return 1;
461    }
462   
463    if (arguments.argc()<=1)
464    {
465        arguments.getApplicationUsage()->write(std::cout,osg::ApplicationUsage::COMMAND_LINE_OPTION);
466        return 1;
467    }
468
469    // load model.
470    osg::ref_ptr<osg::Node> rootnode = osgDB::readNodeFiles(arguments);
471
472    // set the scene to render
473    viewer.setSceneData(rootnode.get());
474
475    if (camera_fov>0.0f)
476    {
477        double fovy, aspectRatio, zNear, zFar;
478        viewer.getCamera()->getProjectionMatrixAsPerspective(fovy, aspectRatio,zNear, zFar);
479       
480        double original_fov = atan(tan(osg::DegreesToRadians(fovy)*0.5)*aspectRatio)*2.0;
481        std::cout << "setting lens perspective : original "<<original_fov<<"  "<<fovy<<std::endl;
482       
483        fovy = atan(tan(osg::DegreesToRadians(camera_fov)*0.5)/aspectRatio)*2.0;
484        viewer.getCamera()->setProjectionMatrixAsPerspective(fovy, aspectRatio,zNear, zFar);
485   
486        viewer.getCamera()->getProjectionMatrixAsPerspective(fovy, aspectRatio,zNear, zFar);
487        original_fov = atan(tan(osg::DegreesToRadians(fovy)*0.5)*aspectRatio)*2.0;
488        std::cout << "setting lens perspective : new "<<original_fov<<"  "<<fovy<<std::endl;
489    }
490
491    viewer.setCameraManipulator(new osgGA::TrackballManipulator());
492
493
494    // create the windows and run the threads.
495    viewer.realize();
496
497
498    CameraPacket *cp = new CameraPacket;
499
500    // objects for managing the broadcasting and recieving of camera packets.
501    Broadcaster     bc;
502    Receiver        rc;
503
504    bc.setPort(static_cast<short int>(socketNumber));
505    rc.setPort(static_cast<short int>(socketNumber));
506
507    bool masterKilled = false;
508   
509    DataConverter scratchPad(1024);
510
511    while( !viewer.done() && !masterKilled )
512    {
513        osg::Timer_t startTick = osg::Timer::instance()->tick();
514                 
515        viewer.advance();
516
517        // special handling for working as a cluster.
518        switch (viewerMode)
519        {
520        case(MASTER):
521            {
522               
523                // take camera zero as the guide.
524                osg::Matrix modelview(viewer.getCamera()->getViewMatrix());
525               
526                cp->setPacket(modelview,viewer.getFrameStamp());
527               
528                cp->readEventQueue(viewer);
529
530                scratchPad.reset();
531                scratchPad.write(*cp);
532
533                scratchPad.reset();
534                scratchPad.read(*cp);
535
536                bc.setBuffer(scratchPad._startPtr, scratchPad._numBytes);
537               
538                std::cout << "bc.sync()"<<scratchPad._numBytes<<std::endl;
539
540                bc.sync();
541               
542            }
543            break;
544        case(SLAVE):
545            {
546
547                rc.setBuffer(scratchPad._startPtr, scratchPad._numBytes);
548
549                rc.sync();
550               
551                scratchPad.reset();
552                scratchPad.read(*cp);
553   
554                cp->writeEventQueue(viewer);
555
556                if (cp->getMasterKilled())
557                {
558                    std::cout << "Received master killed."<<std::endl;
559                    // break out of while (!done) loop since we've now want to shut down.
560                    masterKilled = true;
561                }
562            }
563            break;
564        default:
565            // no need to anything here, just a normal interactive viewer.
566            break;
567        }
568         
569        osg::Timer_t endTick = osg::Timer::instance()->tick();
570       
571        osg::notify(osg::INFO)<<"Time to do cluster sync "<<osg::Timer::instance()->delta_m(startTick,endTick)<<std::endl;
572
573        // update the scene by traversing it with the the update visitor which will
574        // call all node update callbacks and animations.
575        viewer.eventTraversal();
576        viewer.updateTraversal();
577
578        if (viewerMode==SLAVE)
579        {
580            osg::Matrix modelview;
581            cp->getModelView(modelview,camera_offset);
582       
583            viewer.getCamera()->setViewMatrix(modelview);
584        }
585
586        // fire off the cull and draw traversals of the scene.
587        if(!masterKilled)
588            viewer.renderingTraversals();
589       
590    }
591
592    // if we are master clean up by telling all slaves that we're going down.
593    if (viewerMode==MASTER)
594    {
595        // need to broadcast my death.
596        cp->setPacket(osg::Matrix::identity(),viewer.getFrameStamp());
597        cp->setMasterKilled(true);
598
599        bc.setBuffer(cp, sizeof( CameraPacket ));
600        bc.sync();
601
602        std::cout << "Broadcasting death."<<std::endl;
603
604    }
605
606    return 0;
607}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.