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  • [转载]iPhone中OpenGL ES显示3DS MAX模型之二:lib3ds加载模型

    上一节中,我们分析了OBJ格式。
    OBJ格式优点是文本形式,可读性好,缺点也很明显,计算机解析文本过程会比解析二进制文件慢很多。OBJ还有个问题是各种3D建模工具导出的布局格式还不太一样,face还有多边形(超过三边形),不利于在OpenGL ES里面加载。

    .3ds文件是OBJ的二进制形式,并且多很多信息。有一个C语言写的开源库可以用来加.3ds文件,这就是lib3ds。GPL的license,直接使用在商业程序里面可能不太理想。这不妨碍我们这篇文章的分析。

    教程截图:

      


    demo继承于我的另一篇教程:Xcode创建的默认iOS OpenGL ES 2.0 project代码分析
    的OpenGLStart,去掉了GLKit着色器代码,添加lib3ds并加载显示。

    工程下载地址:http://ityran.com/thread-765-1-1.html

    原理
    我使用Google SketchUp建了一个简单的三角锥和长方体,分别导出为triangle.3ds和square.3ds。要把模型在OpenGL ES里面显示出来,我们需要模型的两个基本信息:顶点坐标和顶点法线。
    .3ds文件保存有顶点坐标,和face序列,而顶点法线需求自行计算。
    lib3ds提供了接口读取顶点坐标和face序列,并提供接口计算顶点法线。
    我们要做的就是把这些数据读取出来,转换成OpenGL ES接受的数据形式。

    TT3ds加载类
    为了方便加载模型,我lib3ds的接口封装在一个类里面。
    这个类负责加载解析.3ds,并转换为OpenGL ES接受的数据。
    注意:一个.3ds里面可能包含多个模型,TT3ds只能处理一个文件一个模型。

    先来看TT3ds.h文件。

    #import 
    #import 
    #import "lib3ds.h"
    @interface TT3ds : NSObject {          char*name;//模型名称                  GLuintnvertices;//顶点数          GLsizeiptrverticesSize;//顶点数组大小          GLfloat*vertices;//顶点数组指针                    GLuintnfaces;//面数          GLsizeiptrfacesSize;//面数据大小          GLubyte*faces;//面数据指针                    //VBO相关数据定义,OpenGL ES 接受数据          GLuintvertexArray;          GLuintvertexArrayBuffer;          GLuintvertexElementBuffer;                    GLenumerror; } - (id)initWithFilename:(NSString *) fileName; - (void)bindVertexArray; - (void)draw;
    @end


    三个接口,initWithFilename很显然是用来初始化的,用法如下:

    testObject = [[TT3ds alloc]initWithFilename:@"triangle"];
    

    参数是triangle而不是triangle.3ds,ofType指定了只能识别3ds文件。

    NSString *dsPathname = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:fileName ofType:@"3ds"];
    


    后面2个接口是给OpenGL ES框架的
    - (void)glkView:(GLKView *)viewdrawInRect:(CGRect)rect
    调用的。

    lib3ds的文档相当少,只有代码里面的自带demo可以参考一下。
    整个流程为参考了3ds2obj这个demo的代码。
    lib3ds_file_open返回的Lib3dsFile包含一个node系列。
    查找序列里面属性为LIB3DS_NODE_MESH_INSTANCE的node,
    一个LIB3DS_NODE_MESH_INSTANCE node是一个模型。
    一个.3ds可包含多个模型。

    parseMeshNode函数把3ds数据转换为VBO数据。
    VBO数据组织如下图所示:



    对于的VBO代码如下:

    glGenVertexArraysOES(1, &vertexArray);
    glBindVertexArrayOES(vertexArray);
    glGenBuffers(1, &vertexArrayBuffer); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexArrayBuffer); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, verticesSize, vertices,GL_STATIC_DRAW); glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition); glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3,GL_FLOAT, GL_FALSE,
    sizeof(GLfloat) * 3, BUFFER_OFFSET(0)); glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal); glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3,GL_FLOAT, GL_FALSE,               sizeof(GLfloat)* 3, BUFFER_OFFSET(verticesSize / 2));
    glGenBuffers(1, &vertexElementBuffer); glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,vertexElementBuffer); glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, facesSize,faces, GL_STATIC_DRAW); glBindVertexArrayOES(0);


    bindVertexArray
    在调用glDrawElements来显示模型前,我们需要告诉OpenGL使用那个数据里显示。
    bindVertexArray是TT3ds的一个方法,在TTViewController.m中被调用,封装的目前是避免返回一个vertexArray指针给外部。

    - (void)bindVertexArray {
             glBindVertexArrayOES(vertexArray);
    }
    

    draw
    由于.3ds文件提供的是face序列,这里就需要用到glDrawElements来显示模型,而不是glDrawArrays。
    我们已经将element信息通过VBO设置好,TT3ds的draw方法如下:

    - (void)draw {
             glDrawElements(GL_TRIANGLES,facesSize, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
    }
    

    glDrawElements第4个参数设置0,而不是faces,这里涉及glDrawElements的两种用法:一种是直接在这里设置为faces指针;一种是在VBO里面提前设置好element信息,glDrawElements的时候把第4个参数设置为0。

    TTViewController.m中的加载显示模型
    第一步在setupGL中初始化模型

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    testObject = [[TT3ds alloc]initWithFilename:@"triangle"];
    

    然后修改draw相关代码,红色部分。

    - (void)glkView:(GLKView *)viewdrawInRect:(CGRect)rect
    {
       glClearColor(0.65f, 0.65f, 0.65f, 1.0f);
       glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        
        //glBindVertexArrayOES(_vertexArray);
        [testObject bindVertexArray];
        
        // Renderthe object again with ES2
       glUseProgram(_program);
    
       glUniformMatrix4fv(uniforms[UNIFORM_MODELVIEWPROJECTION_MATRIX], 1, 0,
    _modelViewProjectionMatrix.m);    glUniformMatrix3fv(uniforms[UNIFORM_NORMAL_MATRIX], 1, 0,_normalMatrix.m);         //glDrawElements(GL_TRIANGLES,sizeof(gFaces) / sizeof(GLubyte), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);     [testObject draw]; }

    运行下工程试试吧,你将看到文章开头的截图。

    结束语:
    TT3ds功能并不完善,没处理多模型的情况,没优化数据,没异常处理,顶点法线的计算的正确性我不敢保证,正方体的显示颜色上有点不对。
    我认为直接使用lib3ds在项目中可能不是很理想,.3ds的数据并没有优化过,太多重复点数据。最理想的方法是:居于lib3ds写一个PC端工具,转换.3ds为另一种优化好的数据格式,再把优化后的数据直接放到OpenGL里面来,这样效率高内存占用也小。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/PursuitOnly/p/2908889.html
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