[SceneKit专题]19-MagicaVoxel的使用,3D体素网格建模

说明

本系列文章是对<3D Apple Games by Tutorials>一书的学习记录和体会

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MagicaVoxel 是个很棒的3D内容建立工具,由于它是免费的! 你能够从这里下载ephtracy.github.io

注意: 1. MagicaVoxel for Mac 启动后多是黑屏，啥都没有，什么都点不了?把软件MagicaVoxel.app先拖出文件夹,再放回去应该就行了

2. 若是出现"App can't be opened" ,打开终端,尝试如下命令: chmod +x [directory]/MagicaVoxel-mac.app/Contents/MacOS/MagicaVoxel

界面从左到右分别为:

• Color Palette调色板:能够点击选择整个范围内的颜色.还能够从正正方选择自定义颜色.
• Brush笔刷:选择笔刷模式.可选模式包括V (Voxel), F (Face), B (Box), L (Line), C (Center) and P (Pattern).还能够用当前笔刷选择动做模式,Attach添加, Erase擦除, Paint上色 或 Move移动.
• View Options视图设置:该区域在在笔刷下方.能够设置不一样的显示设置,如DG (Display Ground显示地面), SW (Display Shadow显示阴影), BG (Display Background显示背景), Grid (Display Grid显示网格), Edge (Display Edges显示边缘) and Frame (Display Frame显示框架-大网格)
• Editor编辑器:体素创做区.能够用鼠标控制导航显示.右键旋转,滚轮缩放,左键选择.编辑区最上方能够命名.编辑区右上方还能够设置体素创做的尺寸.
• Edit Options编辑设置:右边第二列.Zero清空模型, Fill用相同颜色填充, Full设为完整状态. Rotate旋转, Flip对称翻转Loop沿坐标轴旋转.
• File Options文件设置:最右一列.你能够Load, Save, Save As, Duplicate甚至Delete体素模型和图案.
• Export Options输出设置:在文件设置的正方.展现全部可用的输出格式.

建立体素模型

建立一个新模型

先给本身建立一个空白的工做台. 在右侧的文件设置里选择New来建立一个新模型.设置体素模型规格尺寸为9 9 9 ,而后点击编辑设置下面的Zero来清空整个模型:

在编辑区顶部命名这个模型为MrPig,并按回车.当提示保存时选择save:

建立基础层

咱们将从建立小猪身体的基础层开始. 从左侧的颜色面板中选择合适的颜色. 按B来设置笔刷为Box Mode,而后按T来选择Attach. 移动位置到(x: 1, y: 7, z: -1).左键单击并按住,拖拽到(x: 7, y: 7, z: -1).到位后释放,就获得了一个一体素高的基础层:

拉伸基础层

更改笔刷类型,按F来切换到Face Mode,同时确认Attach仍然是被选中的. 左键单击基础层的顶部平面并向上拉伸一个体素高.重复操做直到基础层有6体素高:

能够点击视图设置中的 Grid来帮忙看清尺寸.

建立头部

如今建立头部. 更改笔刷模式,按B回到Box Mode,同时确保Attach还是被选中的. 从(x: 2, y: 6, z: 5)位置开始.单击并拖动到(x: 6, y: 4, z: 5):

建立鼻子

从左侧面板中选择深粉红色. 使用和上一步同样的笔刷设置,从(x: 2, y: 1,z:3)到 (x:6,y:1,z:1)建立一个盒子:

雕刻鼻孔和眼睛

更改笔刷模式,按V切换到Voxel Mode,而后按R选择Erase. 擦除鼻子上的两个鼻孔,参考下面的图片:

分隔他的两个眼睛:

建立尾巴

选中和前面鼻子一致的深粉红色. 将小猪沿y轴旋转180度,让后面显示出来. 仍然是Voxel Mode,按T来选择Attach模式,从(x: 4, y: 7, z: 2)开始建立一条螺旋状的尾巴,以下图:

完成后,再沿y轴旋转180度,让前面显示出来.

添加耳朵

选中和前面一致的深粉红色. 按1来打开x轴对称.你会注意到镜像X按钮处于打开状态.如今你在一边所作的全部的操做会自动镜像到另外一边. 开始一个体素一个体素建立耳朵,会看到另外一只耳朵也在同时建立.参考下面的图片:

添加腿

目前,小猪是处于边界的底部,因此你须要将他向上移动来腾出空间给他的腿. 你能够进入Move Mode并向上拖拽模型,或按住Command键并向上拖拽也能够. 向上旋转小猪,露出他的腹部. 用一样颜色和笔刷设置,并确保沿x轴镜像模式仍然是打开状态. 开始建立他的后腿,而后是前腿.参考下面的图片:

最后着色

只剩下着色了. 按G进入Paint Mode. 从左侧颜色面板中选择白色,在眼睛位置单击着色.完成后,再选择黑色给瞳孔着色:

接着,转动小猪,让他正面对着你. 将他的耳朵和鼻孔涂成黑色,以下:

导出体素模型

模型已建立完成,但SceneKit并不支持MagicaVoxel的原生格式 .vox.幸运的是还能够将模型输出为常见的 .obj格式. .obj格式是Wavefront Technologies开发的开放标准几何体定义,并被不少3D创做工具支持. 从MagicaVoxel中输出体素模型易如反掌.

以.obj格式输出体素模型

小猪还须要一个敌人-小狼.

在resources文件夹下,你会找到MrWolf.vox文件.复制到Applications/MagicaVoxel/vox,而后在MagicaVoxel中打开.

加载完成后,能够以特定格式输出了. 要输出为 .obj格式,只需单击Export区域的obj就能够了.

输入文件名,选择输出路径,其他保持默认,点击 save.

能够在 Applications/MagicaVoxel/export/ 下找到输出的文件了.同时在你项目的 resources文件夹下也会有一个复本.

共输出了三个不一样的文件:

• MrWolf.mtl: 这是一个材料库文件,包含了颜色定义,纹理和反射贴图.
• MrWolf.obj:这是Wavefront的 .obj文件,包含体素模型的几何体信息.
• MrWolf.png:这是你体素模型的漫反射纹理贴图,它包含了你在模型中用到的全部颜色.

导入体素模型

如今已经输出了模型,能够导入到Xcode中了,而后转换为合适的SceneKit场景文件.

导入.obj到Xcode

选中 MrWolf.obj和 MrWolf.png,并拖拽到Xcode项目的 MrPig.scnassets文件夹下.

将.obj转换为.scn

选中MrPig.scnassets文件夹下的MrWolf.obj文件.模型是全黑色的,没关系,咱们立刻修复它. 在菜单设置里找到Editor,而后选择Convert to SceneKit file format (.scn):

这里提示,你能够选择建立一个原始 .obj文件的复本,或者用转换后的 .scn 版本替换原来的文件.选择Convert继续:

MrWolf.obj文件已经转换为合适的 MrWolf.scn文件了.

选中场景中的小狼节点,打开材料检查器.更改Lighting model光照模型为Lambert并更改Diffuse确保它使用了MrWolf.png 做为纹理:

配置体素模型

在节点检查器中,更改Identity为MrWolf.并更改缩放为(x: 0.08, y: 0.08, z: 0.08).这样的缩放让他和小猪有了相同的尺寸:

切换到物理检查器,更改物理形体的 Type为 Kinematic:

设置 Category mask为2, Collision mask为-1.更改 Physics Shape的Type 为 Bounding Box并设置Scale为 0.05,这样碰撞几何体更贴紧小狼的形体了.

你能够在projects/final/ Mr.Pig/ 下面找到完成版.

挑战

再来点小挑战吧! 将小狼添加到游戏中,并让他绕着树林追尾巴.准备好了么?别担忧,这里有些小提示能够帮你. 选中MrWolf.scn并作点改变:

• 给MrWolf建立一个父节点并命名为RunningWolf.

  

• 将MrWolf沿x轴偏移4个单位.而后添加一个Rotate Action到父节点,旋转-90度并没有限循环. 当你点击play按钮时,小狼将会跑一个大圈.

  

• 最后,添加一个MrWolf.scn的引用到GameScene.scn.将他放置在(x: 0, y: 0, z: -17)位置上.

  

  运行游戏,就能看到小狼绕着树林追尾巴了.