NeHe OpenGL第三十一課：加載模型
模型加載:
你知道大名鼎鼎的Milkshape3D模組化軟體麼，我們将加載它的模型，當然你可以加載任何你認為不錯的模型。
這篇渲染模型的文章是由Brett Porter所寫的。
這篇教程的代碼是從PortaLib3D中提取出來的，PortaLib3D是一個可以讀取3D檔案實用庫。
這篇教程的代碼是以第六課為基礎的，我們隻讨論改變的部分。
這課中使用的模型是從Milkshape3D中提取出來的，Milkshape3D是一個非常好的模組化軟體，它包含了自己的檔案格式，是以你能很容易去分析和了解。
但是檔案格式并不能使你加載一個模型，你必須自己定義一個結構去儲存資料，接着把資料讀入那個結構，我們将告訴你如何定義這樣一個結構。
模型的定義在model.h中，好吧我們開始吧：
// 頂點結構
struct Vertex
{
char m_boneID; // 頂點所在的骨骼
float m_location[3];
};
// 頂點的個數和資料
int m_numVertices;
Vertex *m_pVertices;
在這一課你，你可以忽略m_boneID，我們将在以後的教程中介紹骨骼動畫。m_location定義頂點的位置。
下面是三角形結構
// 三角形結構
struct Triangle
float m_vertexNormals[3][3];
float m_s[3], m_t[3];
int m_vertexIndices[3];
// 使用的三角形
int m_numTriangles;
Triangle *m_pTriangles;
3個頂點構成一個三角形，m_vertexIndices儲存了三個頂點的索引。 m_s 和 m_t儲存了三個頂點的紋理坐标。m_vertexNormals儲存了三個頂點的法線。
下面我們定義網格結構
// 網格結構
struct Mesh
int m_materialIndex;
int m_numTriangles;
int *m_pTriangleIndices;
// 使用的網格
int m_numMeshes;
Mesh *m_pMeshes;
m_pTriangleIndices指向包含在網格中三角形的資料，它是動态配置設定的。 m_materialIndex 指向了這個網格所用的材質。
// 材質屬性
struct Material
float m_ambient[4], m_diffuse[4], m_specular[4], m_emissive[4];
float m_shininess;
GLuint m_texture;
char *m_pTextureFilename;
// 使用的紋理
int m_numMaterials;
Material *m_pMaterials;
這裡我們使用與OpenGL中相對的材質。
下面的代碼用來載入模型，我們通過重載loadModelData函數來實作它。
我們建立了一個新類MilkshapeModel,它是從Model繼承而來的。
bool MilkshapeModel::loadModelData( const char *filename )
ifstream inputFile( filename, ios::in | ios::binary | ios::nocreate );
if ( inputFile.fail())
return false; // 不能打開檔案，傳回失敗
以二進制的方式打開檔案，如果失敗則傳回
inputFile.seekg( 0, ios::end );
long fileSize = inputFile.tellg();
inputFile.seekg( 0, ios::beg );
傳回檔案大小
byte *pBuffer = new byte[fileSize];
inputFile.read( pBuffer, fileSize );
inputFile.close();
配置設定一個記憶體，載入檔案，并關閉檔案
const byte *pPtr = pBuffer;
MS3DHeader *pHeader = ( MS3DHeader* )pPtr;
pPtr += sizeof( MS3DHeader );
if ( strncmp( pHeader->m_ID, "MS3D000000", 10 ) != 0 )
return false; // 如果不是一個有效的MS3D檔案則傳回
if ( pHeader->m_version < 3 || pHeader->m_version > 4 )
return false; // 如果不能支援這種版本的檔案，則傳回失敗
上面的檔案讀取檔案頭
int nVertices = *( word* )pPtr;
m_numVertices = nVertices;
m_pVertices = new Vertex[nVertices];
pPtr += sizeof( word );
int i;
for ( i = 0; i < nVertices; i++ )
{
MS3DVertex *pVertex = ( MS3DVertex* )pPtr;
m_pVertices[i].m_boneID = pVertex->m_boneID;
memcpy( m_pVertices[i].m_location, pVertex->m_vertex, sizeof( float )*3 );
pPtr += sizeof( MS3DVertex );
}
上面的代碼讀取頂點資料
int nTriangles = *( word* )pPtr;
m_numTriangles = nTriangles;
m_pTriangles = new Triangle[nTriangles];
for ( i = 0; i < nTriangles; i++ )
MS3DTriangle *pTriangle = ( MS3DTriangle* )pPtr;
int vertexIndices[3] = { pTriangle->m_vertexIndices[0], pTriangle->m_vertexIndices[1], pTriangle->m_vertexIndices[2] };
float t[3] = { 1.0f-pTriangle->m_t[0], 1.0f-pTriangle->m_t[1], 1.0f-pTriangle->m_t[2] };
memcpy( m_pTriangles[i].m_vertexNormals, pTriangle->m_vertexNormals, sizeof( float )*3*3 );
memcpy( m_pTriangles[i].m_s, pTriangle->m_s, sizeof( float )*3 );
memcpy( m_pTriangles[i].m_t, t, sizeof( float )*3 );
memcpy( m_pTriangles[i].m_vertexIndices, vertexIndices, sizeof( int )*3 );
pPtr += sizeof( MS3DTriangle );
上面的代碼用來讀取三角形資訊，因為MS3D使用視窗坐标系而OpenGL使用笛卡兒坐标系，是以需要反轉每個頂點Y方向的紋理坐标
int nGroups = *( word* )pPtr;
m_numMeshes = nGroups;
m_pMeshes = new Mesh[nGroups];
for ( i = 0; i < nGroups; i++ )
pPtr += sizeof( byte );
pPtr += 32;
word nTriangles = *( word* )pPtr;
pPtr += sizeof( word );
int *pTriangleIndices = new int[nTriangles];
for ( int j = 0; j < nTriangles; j++ )
{
pTriangleIndices[j] = *( word* )pPtr;
pPtr += sizeof( word );
}
char materialIndex = *( char* )pPtr;
pPtr += sizeof( char );
m_pMeshes[i].m_materialIndex = materialIndex;
m_pMeshes[i].m_numTriangles = nTriangles;
m_pMeshes[i].m_pTriangleIndices = pTriangleIndices;
上面的代碼填充網格結構
int nMaterials = *( word* )pPtr;
m_numMaterials = nMaterials;
m_pMaterials = new Material[nMaterials];
for ( i = 0; i < nMaterials; i++ )
MS3DMaterial *pMaterial = ( MS3DMaterial* )pPtr;
memcpy( m_pMaterials[i].m_ambient, pMaterial->m_ambient, sizeof( float )*4 );
memcpy( m_pMaterials[i].m_diffuse, pMaterial->m_diffuse, sizeof( float )*4 );
memcpy( m_pMaterials[i].m_specular, pMaterial->m_specular, sizeof( float )*4 );
memcpy( m_pMaterials[i].m_emissive, pMaterial->m_emissive, sizeof( float )*4 );
m_pMaterials[i].m_shininess = pMaterial->m_shininess;
m_pMaterials[i].m_pTextureFilename = new char[strlen( pMaterial->m_texture )+1];
strcpy( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename, pMaterial->m_texture );
pPtr += sizeof( MS3DMaterial );
reloadTextures();
上面的代碼加載紋理資料
delete[] pBuffer;
return true;
}
上面的代碼設定好了一切參數，但紋理還沒有載入記憶體，下面的代碼完成這個功能。
void Model::reloadTextures()
for ( int i = 0; i < m_numMaterials; i++ )
if ( strlen( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename ) > 0 )
m_pMaterials[i].m_texture = LoadGLTexture( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename );
else
m_pMaterials[i].m_texture = 0;
有了資料，就可以寫出繪制函數了，下面的函數根據模型的資訊，按網格分組，分别繪制每一組的資料。
void Model::draw()
GLboolean texEnabled = glIsEnabled( GL_TEXTURE_2D );
// 按網格分組繪制
for ( int i = 0; i < m_numMeshes; i++ )
int materialIndex = m_pMeshes[i].m_materialIndex;
if ( materialIndex >= 0 )
glMaterialfv( GL_FRONT, GL_AMBIENT, m_pMaterials[materialIndex].m_ambient );
glMaterialfv( GL_FRONT, GL_DIFFUSE, m_pMaterials[materialIndex].m_diffuse );
glMaterialfv( GL_FRONT, GL_SPECULAR, m_pMaterials[materialIndex].m_specular );
glMaterialfv( GL_FRONT, GL_EMISSION, m_pMaterials[materialIndex].m_emissive );
glMaterialf( GL_FRONT, GL_SHININESS, m_pMaterials[materialIndex].m_shininess );
if ( m_pMaterials[materialIndex].m_texture > 0 )
{
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, m_pMaterials[materialIndex].m_texture );
glEnable( GL_TEXTURE_2D );
}
else
glDisable( GL_TEXTURE_2D );
glDisable( GL_TEXTURE_2D );
glBegin( GL_TRIANGLES );
for ( int j = 0; j < m_pMeshes[i].m_numTriangles; j++ )
int triangleIndex = m_pMeshes[i].m_pTriangleIndices[j];
const Triangle* pTri = &m_pTriangles[triangleIndex];
for ( int k = 0; k < 3; k++ )
{
int index = pTri->m_vertexIndices[k];
glNormal3fv( pTri->m_vertexNormals[k] );
glTexCoord2f( pTri->m_s[k], pTri->m_t[k] );
glVertex3fv( m_pVertices[index].m_location );
}
glEnd();
if ( texEnabled )
glEnable( GL_TEXTURE_2D );
else
glDisable( GL_TEXTURE_2D );
有了上面的函數，我們來看看如何使用它們。首先，我們定義一個MilkshapeModel類。
Model *pModel = NULL; // 定義一個指向模型類的指針
接着加載模型檔案
pModel = new MilkshapeModel();
if ( pModel->loadModelData( "data/model.ms3d" ) == false )
MessageBox( NULL, "不能加載data/model.ms3d檔案", "加載錯誤", MB_OK | MB_ICONERROR );
return 0; // 傳回失敗
接着載入紋理
pModel->reloadTextures();
完成了初始化操作，我們來實際繪制我們的模型
int DrawGLScene(GLvoid)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 情況緩存
glLoadIdentity();
gluLookAt( 75, 75, 75, 0, 0, 0, 0, 1, 0 );
glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);
//繪制模型
pModel->draw();
yrot+=1.0f;
return TRUE; //成功傳回
原文及其個版本源代碼下載下傳：
http://nehe.gamedev.net/data/lessons/lesson.asp?lesson=31