opengl读取obj模型并绘制_opengl obj模型-程序员宅基地

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

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
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