要完成图形学课程的大作业,用传统的手动写点,线,面等其他数据的方式太繁琐,工程量太大,且效果不好。故而使用3dsmax建模,然后导出obj模型,读取模型进行绘制即可。
要读取obj模型,首先要知道obj模型的内容,即点,面,法线,纹理坐标等。
用记事本打开obj文件,即可查看obj的内容。
其中#为注释部分
先读取一个最简单的obj模型
v 就是点的位置信息(3f x,y,z)
vn 就是点的法线信息(3f x,y,z)
vt 是点的纹理坐标(3f u,v,w),一般只用uv坐标即可
f 即面的信息
面最基本的形式就是 f 1/1/1 2/2/2 3/3/3,其中每个分块就是一个点的信息(三角面片构成面,所以是三个分块),每个点的信息都由 顶点位置索引/纹理坐标索引/法线索引构成(索引从1开始,用c++读取的时候要注意 -1)。
面的信息有多种形式,这里只讨论这一种,其他形式各位自己去实现就ok
下面就是读取obj文件了,先进行准备工作
struct Float3 //点的位置信息和法线信息的数据类型
{
float Data[3]; //x,y,z
};
struct Float2 //点的纹理坐标数据类型
{
float Data[2]; //u,v
};
struct Face //面信息
{
int vertex[3][3]; //三个点构成一个面 每个点有三个索引信息
};
unsigned char*LoadFileContent(const char*path, int &filesize) //该函数来自于萌谷教程
//读取文件,返回文件内容,把文件大小赋值给filesize
{
unsigned char*fileContent = nullptr;
filesize = 0;
FILE*pFile = fopen(path, "rb"); //二进制方式读取
if (pFile)
{
fseek(pFile, 0, SEEK_END); //将文件指针移动到文件末尾
int nLen = ftell(pFile); //距离文件头部的距离 //这里指文件大小
if (nLen > 0)
{
rewind(pFile); //移动到文件头部
fileContent = new unsigned char[nLen + 1];
//为文件指针开辟空间
fread(fileContent, sizeof(unsigned char), nLen, pFile);
//将pFile的内容读入fileContent
fileContent[nLen] = '\0'; //文件末尾加上\0
filesize = nLen; //为文件大小赋值
}
fclose(pFile);
}
return fileContent;
}
能够读取文件内容之后,再进行模型类的定义
初步定义模型类(针对一个obj只有一个模型而言)
class objModel
{
public:
objModel(const char * objFileName);
void setTextureFromBmp(const char *texFileName); //从obj文件创建纹理
void objDraw();
private:
vector<Float3> mLocation; //位置信息
vector<Float3> mNormal; //法线信息
vector<Float2> mTexcoord; //纹理坐标信息
vector<Face> mFace; //面信息
GLuint mTexture; //模型纹理
};
下面进行模型的读取,构造函数直接读取obj文件,考虑到提前不知道位置等信息的数量,所以采用vector库进行存储数据
objModel::objModel(const char * objFileName)
{
int nFileSize = 0;
unsigned char*fileContent = LoadFileContent(objFileName, nFileSize); //读取文件内容
if (fileContent == nullptr) //文件为空
{
return;
}
stringstream ssFileContent((char*)fileContent); //流读取文件内容
string temp; //接受无关信息
char szoneLine[256]; //读取一行的数据
while (!ssFileContent.eof())
{
memset(szoneLine, 0, 256); // 每次循环初始化数组szoneLine
ssFileContent.getline(szoneLine, 256); //流读取一行
if (strlen(szoneLine) > 0) //该行不为空
{
if (szoneLine[0] == 'v') //v开头的数据
{
stringstream ssOneLine(szoneLine); //数据存储到流中 方便赋值
if (szoneLine[1] == 't') //纹理信息
{
ssOneLine >> temp; //接受标识符 vt
Float2 tempTexcoord;
ssOneLine >> tempTexcoord.Data[0] >> tempTexcoord.Data[1]; //数据存入临时变量中
mTexcoord.push_back(tempTexcoord); //存入容器
}
if (szoneLine[1] == 'n') //法线信息
{
ssOneLine >> temp; //接收标识符vn
Float3 tempNormal;
ssOneLine >> tempNormal.Data[0] >> tempNormal.Data[1] >> tempNormal.Data[2];
mNormal.push_back(tempNormal);
}
else //点的位置信息
{
ssOneLine >> temp;
Float3 tempLocation;
ssOneLine >> tempLocation.Data[0] >> tempLocation.Data[1] >> tempLocation.Data[2];
mLocation.push_back(tempLocation);
}
}
else if (szoneLine[0] == 'f') //面信息
{
stringstream ssOneLine(szoneLine); //流读取一行数据
ssOneLine >> temp; //接收标识符f
// f信息 exp: f 1/1/1 2/2/2 3/3/3 位置索引/纹理索引/法线索引 三角面片 三个点构成一个面
string vertexStr; //接收流的内容
Face tempFace;
for (int i = 0; i < 3; ++i) //每个面三个点
{
ssOneLine >> vertexStr; //从流中读取点的索引信息
size_t pos = vertexStr.find_first_of('/'); //找到第一个/的位置 //即找到点的位置信息
string locIndexStr = vertexStr.substr(0, pos); //赋值点的位置信息
size_t pos2 = vertexStr.find_first_of('/', pos + 1); //找到第二个/ 即找到点的纹理坐标信息
string texIndexSrt = vertexStr.substr(pos + 1, pos2 - 1 - pos); //赋值点的纹理坐标信息
string norIndexSrt = vertexStr.substr(pos2 + 1, vertexStr.length() - 1 - pos2); //赋值点的法线信息
tempFace.vertex[i][0] = atoi(locIndexStr.c_str()); //将索引信息从 srting转换为 int //位置索引信息赋值
tempFace.vertex[i][1] = atoi(texIndexSrt.c_str()); //纹理坐标索引信息赋值
tempFace.vertex[i][2] = atoi(norIndexSrt.c_str()); //法线信息赋值
}
mFace.push_back(tempFace);
}
} //end 非0行
} //end while
delete fileContent;
}
添加纹理图片,自己写这个创建纹理图片的函数即可,这里不展开论述
void objModel::setTextureFromBmp(const char * texFileName)
{
mTexture = CreateTexture2DFromBMP(texFileName);
}
下面就是绘制该模型,使用三角面片来绘制,需要注意的就是索引信息要-1(本人开始写的时候没有注意到这一点,直接导致vector越界)
void objModel::objDraw()
{
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mTexture);
glBegin(GL_TRIANGLES);
for (auto faceIndex = mFace.begin(); faceIndex != mFace.end(); ++faceIndex) //循环遍历face信息
{
//第一个点的法线,纹理,位置信息
glNormal3fv(mNormal[faceIndex->vertex[0][2]-1].Data);
glTexCoord2fv(mTexcoord[faceIndex->vertex[0][1]-1].Data);
glVertex3fv(mLocation[faceIndex->vertex[0][0]-1].Data);
//第二个点的法线,纹理,位置信息
glNormal3fv(mNormal[faceIndex->vertex[1][2]-1].Data);
glTexCoord2fv(mTexcoord[faceIndex->vertex[1][1]-1].Data);
glVertex3fv(mLocation[faceIndex->vertex[1][0]-1].Data);
//第三个点的法线,纹理,位置信息
glNormal3fv(mNormal[faceIndex->vertex[2][2]-1].Data);
glTexCoord2fv(mTexcoord[faceIndex->vertex[2][1]-1].Data);
glVertex3fv(mLocation[faceIndex->vertex[2][0]-1].Data);
}
glEnd();
}
效果如图
这只是最简单的模型读取,没有考虑含有材质库,以及多个图元的obj模型。
后续在此基础上还要进行修改即扩充
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