3D建模工具
常用的3D建模工具:
- Blender
- 3DS Max
- Maya
建模工具可以讓藝術(shù)家創(chuàng)建復(fù)雜的形狀,使用一種叫做UV映射(uv-mapping)的手段來貼圖,建模工具在導(dǎo)出模型文件時自動生:
- 頂點坐標(biāo)
- 頂點法線
- 紋理坐標(biāo)
每一種建模工具導(dǎo)出的文件格式是不一樣的,我們的工作是要解析不同的模型文件以及提取所有有用的信息,將它們存儲為OpenGL能理解的格式。
Wavefrongt的.obj模型格式包含了:
- 模型數(shù)據(jù)
- 材質(zhì)信息 - 模型顏色和漫反射/鏡面光照貼圖
Collada文件格式包含:
- 模型
- 光照
- 多種材質(zhì)
- 動畫數(shù)據(jù)
- 攝像機(jī)
- 完整的場景信息
總之,不同種類的文件格式有很多種,它們之間沒有一個通用的結(jié)構(gòu),幸運的是,有一個庫專門處理模型文件的解析。
模型加載庫
一個非常流行的模型導(dǎo)入庫是Assimp,它是Open Asset Import Library的縮寫。Assimp能導(dǎo)入很多種不同的模型文件格式,它將素有的模型數(shù)據(jù)加載至Assimp的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,Assimp會將場景載入為一系列的節(jié)點,每個節(jié)點包含了場景對象中所儲存數(shù)據(jù)的索引,每個節(jié)點都可以有任意數(shù)量子節(jié)點,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下:

assimp_structure.png
- 所有的場景/模型數(shù)據(jù)都包含在Scene對象中,Scene也包含了場景根節(jié)點的引用;
- 場景根節(jié)點可能包含子節(jié)點,它會有一些列指向場景對象中mMeshes數(shù)組中儲存的網(wǎng)格數(shù)據(jù)的索引;
- 一個Mesh對象本身包含了渲染所需要的所有相關(guān)數(shù)據(jù),像是頂點位置、法向量、紋理坐標(biāo)、面(Face)和物體的材質(zhì)。
- 一個網(wǎng)格包含了多個面。Face代表的是物體的渲染圖元(Primitive)(三角形、方形、點)。一個面包含了組成圖元的頂點的索引。
- 一個網(wǎng)格也包含了一個Material對象,它包含了一些函數(shù)能讓我們獲取物體的材質(zhì)屬性,比如說顏色和紋理貼圖(比如漫反射和鏡面光貼圖)。
我們需要做的第一件事是把一個模型加載到Scene對象中,遍歷節(jié)點,獲取對應(yīng)的Mesh對象,并處理每個Mesh對象來獲取頂點數(shù)據(jù)、索引以及它的材質(zhì)屬性。最終的結(jié)果是一系列的網(wǎng)格數(shù)據(jù),我們會將它們包含在一個Model對象中。