如何使用tinyobjloader 在 OpenGL 中绘制 OBJ 文件？

Question

我正在尝试在 OpenGL 中从 Starfox 64 绘制这个免费的机翼模型。我在 Blender 中将 .fbx 文件转换为 .obj，并使用tinyobjloader来加载它（我的大学科目的所有要求）。

我几乎将示例代码（使用现代 API）放入我的程序中，替换了文件名，并抓取了attrib.vertices和attrib.normals向量来绘制机翼。

我可以使用 GL_POINTS 查看顶点：

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, &vertices[0]);
glDrawArrays(GL_POINTS, 0, vertices.size() / 3);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

哪个看起来是正确的（我......认为？）：

但我不确定如何渲染实体模型。简单地用 GL_TRIANGLES（如图所示）或 GL_QUADS 替换 GL_POINTS 是行不通的：

我正在使用 OpenGL 1.1 w/ GLUT（再次，大学）。我想我只是不知道自己在做什么，真的。帮助？

Answer 1

E：当我最初写这个答案时，我只使用了顶点和法线。我已经弄清楚如何让材质和纹理发挥作用，但目前没有时间写出来。当我有时间的时候我会添加这一点，但如果你想同时自己研究一下tinyobj头的话，这基本上是相同的逻辑。:-)

我在最后一天学到了很多关于 TinyOBJLoader 的知识，所以我希望这对将来的人有所帮助。归功于这个 GitHub 存储库，它在fileloader.cpp.

总结一下我在研究该代码时学到的东西：

形状是类型shape_t。对于单个模型 OBJ， 的大小shapes为 1。我假设 OBJ 文件可以包含多个对象，但我对文件格式的使用了解不多。

shape_t有一个mesh类型为 的成员mesh_t。该成员存储从 OBJ 的面部行解析的信息。您可以通过检查成员的大小来计算出对象的面数material_ids。

每个面的顶点、纹理坐标和法线索引存储在indices网格的成员中。这是类型std::vector<index_t>。这是指数的扁平向量。因此，对于具有三角面的模型 f1, f2 ... fi，它会存储v1, t1, n1, v2, t2, n2 ... vi, ti, ni. 请记住，这些索引对应于整个顶点、纹理坐标或法线。就我个人而言，我通过导入 Blender 并在打开三角测量的情况下导出模型来对模型进行三角测量。TinyOBJ 有自己的三角测量算法，您可以通过设置标志来打开reader_config.triangulate。

到目前为止我只处理过顶点和法线。以下是我如何访问和存储它们以便在 OpenGL 中使用：

1. 将平面顶点和法线数组转换为3组，即3D向量

for (size_t vec_start = 0; vec_start < attrib.vertices.size(); vec_start += 3) {
    vertices.emplace_back(
        attrib.vertices[vec_start],
        attrib.vertices[vec_start + 1],
        attrib.vertices[vec_start + 2]);
}

for (size_t norm_start = 0; norm_start < attrib.normals.size(); norm_start += 3) {
    normals.emplace_back(
        attrib.normals[norm_start],
        attrib.normals[norm_start + 1],
        attrib.normals[norm_start + 2]);
}

这样，顶点和法线容器的索引将与面条目给出的索引相对应。

2. 循环每个面，并将顶点和法线索引存储在单独的对象中

for (auto shape = shapes.begin(); shape < shapes.end(); ++shape) {
    const std::vector<tinyobj::index_t>& indices = shape->mesh.indices;
    const std::vector<int>& material_ids = shape->mesh.material_ids;

    for (size_t index = 0; index < material_ids.size(); ++index) {
        // offset by 3 because values are grouped as vertex/normal/texture
        triangles.push_back(Triangle(
            { indices[3 * index].vertex_index, indices[3 * index + 1].vertex_index, indices[3 * index + 2].vertex_index },
            { indices[3 * index].normal_index, indices[3 * index + 1].normal_index, indices[3 * index + 2].normal_index })
        );
    }
}

那么绘图就很容易了：

glBegin(GL_TRIANGLES);
for (auto triangle = triangles.begin(); triangle != triangles.end(); ++triangle) {
    glNormal3f(normals[triangle->normals[0]].X, normals[triangle->normals[0]].Y, normals[triangle->normals[0]].Z);
    glVertex3f(vertices[triangle->vertices[0]].X, vertices[triangle->vertices[0]].Y, vertices[triangle->vertices[0]].Z);

    glNormal3f(normals[triangle->normals[1]].X, normals[triangle->normals[1]].Y, normals[triangle->normals[1]].Z);
    glVertex3f(vertices[triangle->vertices[1]].X, vertices[triangle->vertices[1]].Y, vertices[triangle->vertices[1]].Z);

    glNormal3f(normals[triangle->normals[2]].X, normals[triangle->normals[2]].Y, normals[triangle->normals[2]].Z);
    glVertex3f(vertices[triangle->vertices[2]].X, vertices[triangle->vertices[2]].Y, vertices[triangle->vertices[2]].Z);
}
glEnd();