OpenGL-使用Assimp加载3d模型
目录node
加载前的准备ios
下载并编译Assimpgit
配置Assimpgithub
.lib文件的配置koa
assimp文件的配置ide
举个栗子函数
代码布局
Mesh.hpost
参考：LearnOpenGL
最终结果
模型1
模型2
注：因为CSDN上传的gif不能超过5兆，因此比较模糊，最后有清晰结果截图。
加载前的准备见上一篇文章：下载并编译Assimp
配置Assimp
.dll文件的配置
将生成的.dll文件放在.exe文件的同级目录下
.dll文件配置
.lib文件的配置
将生成的.lib文件放到你的库目录下，并在项目的附加依赖中添加.lib文件
.lib文件配置
assimp文件的配置
在include下的assimmp文件放到你的库目录下
assimp文件配置
在你的模型加载类中包含头文件
#include <assimp/Importer.hpp> //assimp库头文件 #include <assimp/scene.h> #include <assimp/postprocess.h>举个栗子
代码
Mesh.h
#pragma once
#include <glad/glad.h> // 全部头文件
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include "Shader.h"
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
//顶点
struct Vertex {
// 位置
glm::vec3 Position;
// 法向量
glm::vec3 Normal;
// 纹理坐标
glm::vec2 TexCoords;
// u向量
glm::vec3 Tangent;
// v向量
glm::vec3 Bitangent;
};
//纹理
struct Texture {
unsigned int id;
string type;
string path;
};
//Mesh类
class Mesh {
public:
/* Mesh 数据 */
vector<Vertex> vertices;
vector<unsigned int> indices;
vector<Texture> textures;
unsigned int VAO;
/* 函数 */
// 构造函数 参数：顶点 索引 纹理
Mesh(vector<Vertex> vertices, vector<unsigned int> indices, vector<Texture> textures)
{
this->vertices = vertices;
this->indices = indices;
this->textures = textures;
// 如今咱们拥有了全部必需的数据，设置顶点缓冲区及其属性指针。
setupMesh();
}
// 画网格模型
void Draw(Shader shader)
{
// 绑定适当的纹理
unsigned int diffuseNr = 1;
unsigned int specularNr = 1;
unsigned int normalNr = 1;
unsigned int heightNr = 1;
for (unsigned int i = 0; i < textures.size(); i++)
{
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + i); // 绑定前激活适当的纹理单元
// 获取纹理编号（diffuse_textureN中的N）
string number;
string name = textures[i].type;
if (name == "texture_diffuse")
number = std::to_string(diffuseNr++);
else if (name == "texture_specular")
number = std::to_string(specularNr++);
else if (name == "texture_normal")
number = std::to_string(normalNr++);
else if (name == "texture_height")
number = std::to_string(heightNr++);
// 如今将采样器设置为正确的纹理单元
glUniform1i(glGetUniformLocation(shader.ID, (name + number).c_str()), i);
// 最后绑定纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[i].id);
}
// 画网格
glBindVertexArray(VAO);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size(), GL_UNSIGNED_INT, 0);
glBindVertexArray(0);
// 一旦配置完毕将一切设置回默认值老是很好的作法，。
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
}
private:
/* 渲染数据 */
unsigned int VBO, EBO;
/* 函数 */
// 初始化全部缓冲区对象/数组
void setupMesh()
{
// 建立缓冲区/数组
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);
//将数据加载到顶点缓冲区中
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
// 关于结构的一个好处是它们的内存布局对于它的全部项都是顺序的。
// 结果是咱们能够简单地将指针传递给结构，而且它完美地转换为glm :: vec3 / 2数组，该数组再次转换为3/2浮点数，转换为字节数组。
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(Vertex), &vertices[0], GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size() * sizeof(unsigned int), &indices[0], GL_STATIC_DRAW);
// 设置顶点属性指针
// 顶点位置
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)0);
// 顶点法线
glEnableVertexAttribArray(1);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Normal));
// 顶点纹理坐标
glEnableVertexAttribArray(2);
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, TexCoords));
// u向量
glEnableVertexAttribArray(3);
glVertexAttribPointer(3, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Tangent));
// v向量
glEnableVertexAttribArray(4);
glVertexAttribPointer(4, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Bitangent));
glBindVertexArray(0);
}
};
Model.h
#pragma once
#include <glad/glad.h> //全部头文件
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION //原做者没写
#include <stb_image.h>
#include <assimp/Importer.hpp> //assimp库头文件
#include <assimp/scene.h>
#include <assimp/postprocess.h>
#include "Mesh.h"
#include "Shader.h"
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <map>
#include <vector>
using namespace std;
//从文件中读取纹理
unsigned int TextureFromFile(const char *path, const string &directory, bool gamma = false);
//Model类
class Model
{
public:
/* Model数据 */
//存储到目前为止加载的全部纹理，优化以确保纹理不会被加载屡次。
vector<Texture> textures_loaded;
vector<Mesh> meshes;
string directory;
bool gammaCorrection;
/* 函数 */
// 构造汉化,须要一个3D模型的文件路径
Model(string const &path, bool gamma = false) : gammaCorrection(gamma)
{
loadModel(path);
}
// 绘制模型，从而绘制全部网格
void Draw(Shader shader)
{
for (unsigned int i = 0; i < meshes.size(); i++)
meshes[i].Draw(shader);
}
private:
/* 函数 */
// 从文件加载支持ASSIMP扩展的模型，并将生成的网格存储在网格矢量中。
void loadModel(string const &path)
{
// 经过ASSIMP读文件
Assimp::Importer importer;
const aiScene* scene = importer.ReadFile(path, aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs | aiProcess_CalcTangentSpace);
// 检查错误
if (!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) // 若是不是0
{
cout << "错误::ASSIMP:: " << importer.GetErrorString() << endl;
return;
}
// 检索文件路径的目录路径
directory = path.substr(0, path.find_last_of('/'));
// 以递归方式处理ASSIMP的根节点
processNode(scene->mRootNode, scene);
}
// 以递归方式处理节点。 处理位于节点处的每一个单独网格，并在其子节点（若是有）上重复此过程。
void processNode(aiNode *node, const aiScene *scene)
{
// 处理位于当前节点的每一个网格
for (unsigned int i = 0; i < node->mNumMeshes; i++)
{
// 节点对象仅包含索引用来索引场景中的实际对象。
// 场景包含全部数据，节点只是为了有组织的保存东西（如节点之间的关系）。
aiMesh* mesh = scene->mMeshes[node->mMeshes[i]];
meshes.push_back(processMesh(mesh, scene));
}
// 在咱们处理完全部网格（若是有的话）后，咱们会递归处理每一个子节点
for (unsigned int i = 0; i < node->mNumChildren; i++)
{
processNode(node->mChildren[i], scene);
}
}
Mesh processMesh(aiMesh *mesh, const aiScene *scene)
{
// 要填写的数据
vector<Vertex> vertices;
vector<unsigned int> indices;
vector<Texture> textures;
// 遍历每一个网格的顶点
for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumVertices; i++)
{
Vertex vertex;
// 咱们声明一个占位符向量，由于assimp使用它本身的向量类，它不直接转换为glm的vec3类，因此咱们首先将数据传递给这个占位符glm :: vec3。
glm::vec3 vector;
// 位置
vector.x = mesh->mVertices[i].x;
vector.y = mesh->mVertices[i].y;
vector.z = mesh->mVertices[i].z;
vertex.Position = vector;
// 法线
vector.x = mesh->mNormals[i].x;
vector.y = mesh->mNormals[i].y;
vector.z = mesh->mNormals[i].z;
vertex.Normal = vector;
// 纹理坐标
if (mesh->mTextureCoords[0]) // 网格是否包含纹理坐标？
{
glm::vec2 vec;
// 顶点最多可包含8个不一样的纹理坐标。 所以，咱们假设咱们不会使用顶点能够具备多个纹理坐标的模型，所以咱们老是采用第一个集合（0）。
vec.x = mesh->mTextureCoords[0][i].x;
vec.y = mesh->mTextureCoords[0][i].y;
vertex.TexCoords = vec;
}
else
vertex.TexCoords = glm::vec2(0.0f, 0.0f);
// u向量
vector.x = mesh->mTangents[i].x;
vector.y = mesh->mTangents[i].y;
vector.z = mesh->mTangents[i].z;
vertex.Tangent = vector;
// v向量
vector.x = mesh->mBitangents[i].x;
vector.y = mesh->mBitangents[i].y;
vector.z = mesh->mBitangents[i].z;
vertex.Bitangent = vector;
vertices.push_back(vertex);
}
//如今遍历每一个网格面（一个面是一个三角形的网格）并检索相应的顶点索引。
for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumFaces; i++)
{
aiFace face = mesh->mFaces[i];
// 检索面的全部索引并将它们存储在索引向量中
for (unsigned int j = 0; j < face.mNumIndices; j++)
indices.push_back(face.mIndices[j]);
}
// 加工材料
aiMaterial* material = scene->mMaterials[mesh->mMaterialIndex];
// 咱们假设着色器中的采样器名称约定。 每一个漫反射纹理应命名为'texture_diffuseN'，其中N是从1到MAX_SAMPLER_NUMBER的序列号。
//一样适用于其余纹理，以下列总结：
// diffuse: texture_diffuseN
// specular: texture_specularN
// normal: texture_normalN
// 1. 漫反射贴图
vector<Texture> diffuseMaps = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_DIFFUSE, "texture_diffuse");
textures.insert(textures.end(), diffuseMaps.begin(), diffuseMaps.end());
// 2. 高光贴图
vector<Texture> specularMaps = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_SPECULAR, "texture_specular");
textures.insert(textures.end(), specularMaps.begin(), specularMaps.end());
// 3.法线贴图
std::vector<Texture> normalMaps = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_HEIGHT, "texture_normal");
textures.insert(textures.end(), normalMaps.begin(), normalMaps.end());
// 4. 高度贴图
std::vector<Texture> heightMaps = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_AMBIENT, "texture_height");
textures.insert(textures.end(), heightMaps.begin(), heightMaps.end());
// 返回从提取的网格数据建立的网格对象
return Mesh(vertices, indices, textures);
}
// 检查给定类型的全部材质纹理，若是还没有加载纹理，则加载纹理。
// 所需信息做为Texture结构返回。
vector<Texture> loadMaterialTextures(aiMaterial *mat, aiTextureType type, string typeName)
{
vector<Texture> textures;
for (unsigned int i = 0; i < mat->GetTextureCount(type); i++)
{
aiString str;
mat->GetTexture(type, i, &str);
// 检查以前是否加载了纹理，若是是，则继续下一次迭代：跳过加载新纹理
bool skip = false;
for (unsigned int j = 0; j < textures_loaded.size(); j++)
{
if (std::strcmp(textures_loaded[j].path.data(), str.C_Str()) == 0)
{
textures.push_back(textures_loaded[j]);
skip = true;
break;// 已加载具备相同文件路径的纹理，继续下一个（优化）。
}
}
if (!skip)
{ // 若是还没有加载纹理，请加载它
Texture texture;
texture.id = TextureFromFile(str.C_Str(), this->directory);
texture.type = typeName;
texture.path = str.C_Str();
textures.push_back(texture);
textures_loaded.push_back(texture); //将其存储为整个模型加载的纹理，以确保咱们不会加载重复纹理。
}
}
return textures;
}
};
//从文件读取纹理函数
unsigned int TextureFromFile(const char *path, const string &directory, bool gamma)
{
string filename = string(path);
filename = directory + '/' + filename;
unsigned int textureID;
glGenTextures(1, &textureID);
int width, height, nrComponents;
unsigned char *data = stbi_load(filename.c_str(), &width, &height, &nrComponents, 0);
if (data)
{
GLenum format;
if (nrComponents == 1)
format = GL_RED;
else if (nrComponents == 3)
format = GL_RGB;
else if (nrComponents == 4)
format = GL_RGBA;
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, format, width, height, 0, format, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
stbi_image_free(data);
}
else
{
std::cout << "纹理没法今后路径加载: " << path << std::endl;
stbi_image_free(data);
}
return textureID;
}
main.cpp
//头文件
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>
#include "Shader.h"
#include "Camera.h"
#include "Model.h"
#include <iostream>
//-----------------------------------函数声明-------------------------------------------
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos);
void scroll_callback(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset);
void processInput(GLFWwindow *window);
//-------------------------------------全局变量-------------------------------------------
//窗体宽高
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
//摄像机相关
Camera camera(glm::vec3(0.0f, 0.0f, 3.0f));
float lastX = SCR_WIDTH / 2.0f;
float lastY = SCR_HEIGHT / 2.0f;
bool firstMouse = true;
// 时间
float deltaTime = 0.0f;
float lastFrame = 0.0f;
//主函数
int main()
{
// glfw: 初始化和配置
glfwInit();
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
#ifdef __APPLE__
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // uncomment this statement to fix compilation on OS X
#endif
// glfw 窗体建立
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "ModelDemo", NULL, NULL);
if (window == NULL)
{
std::cout << "建立GLFW窗体失败" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
glfwSetCursorPosCallback(window, mouse_callback);
glfwSetScrollCallback(window, scroll_callback);
// 鼠标滑动回调函数
glfwSetInputMode(window, GLFW_CURSOR, GLFW_CURSOR_DISABLED);
// glad: load all OpenGL function pointers
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
// 设置全局opengl状态
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//开启深度测试
//建立并编译shader
Shader ourShader("vertexSource.txt", "fragmentSource.txt");
// 加载模型
//FileSystem::getPath("resources/objects/nanosuit/nanosuit.obj")
//修改成相对路径
Model ourModel("../Debug/model/nanosuit/nanosuit.obj");
//Model ourModel("../Debug/model/warrior/arakkoa_warrior.obj");
// draw in wireframe
//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
//循环渲染
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
//获取时间
float currentFrame = glfwGetTime();
deltaTime = currentFrame - lastFrame;
lastFrame = currentFrame;
// 键盘输入
processInput(window);
// 渲染
glClearColor(0.05f, 0.05f, 0.05f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 设置uniforms前使用Shader
ourShader.use();
// view/projection矩阵
glm::mat4 projection = glm::perspective(glm::radians(camera.Zoom), (float)SCR_WIDTH / (float)SCR_HEIGHT, 0.1f, 100.0f);
glm::mat4 view = camera.GetViewMatrix();
ourShader.setMat4("projection", projection);
ourShader.setMat4("view", view);
// 渲染加载的3d模型
glm::mat4 model = glm::mat4(1.0f);
//使其位于场景的中心
model = glm::translate(model, glm::vec3(0.0f, -1.75f, 0.0f));
//缩小它
model = glm::scale(model, glm::vec3(0.2f, 0.2f, 0.2f));
ourShader.setMat4("model", model);
ourModel.Draw(ourShader);
// glfw: 交换缓冲区和轮询IO事件（按下/释放按键，移动鼠标等）
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}
// glfw: 终止，清除全部先前分配的GLFW资源。
glfwTerminate();
return 0;
}
//键盘按键控制
void processInput(GLFWwindow *window)
{
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
glfwSetWindowShouldClose(window, true);
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_W) == GLFW_PRESS)
camera.ProcessKeyboard(Camera::FORWARD, deltaTime);
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_S) == GLFW_PRESS)
camera.ProcessKeyboard(Camera::BACKWARD, deltaTime);
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_A) == GLFW_PRESS)
camera.ProcessKeyboard(Camera::LEFT, deltaTime);
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_D) == GLFW_PRESS)
camera.ProcessKeyboard(Camera::RIGHT, deltaTime);
}
// glfw: 窗口改变回调函数
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
glViewport(0, 0, width, height);
}
// glfw: 鼠标滑动回调函数
void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos)
{
if (firstMouse)
{
lastX = xpos;
lastY = ypos;
firstMouse = false;
}
float xoffset = xpos - lastX;
float yoffset = lastY - ypos;
lastX = xpos;
lastY = ypos;
camera.ProcessMouseMovement(xoffset, yoffset);
}
// glfw: 鼠标滚轮回调函数
void scroll_callback(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset)
{
camera.ProcessMouseScroll(yoffset);
}
注意项
采用相对路径，.obj文件及所用图片放在同一文件夹内
着色器类增长了一个setMat4函数，照以前的坐标系统那一篇文章加上就好
Model类中,包含stb_image.h前须要宏定义 #define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
模型1结果截图
模型2结果截图
更多OpenGL知识：现代OpenGL入门教程
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