NeHe OpenGL教程第三十一课，DancingWind翻译

Nehe SDK

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第31课

模型加载:

你知道大名鼎鼎的Milkshape3D建模软件么，我们将加载它的模型，当然你可以加载任何你认为不错的模型。
这篇渲染模型的文章是由Brett Porter所写的。
这篇教程的代码是从PortaLib3D中提取出来的，PortaLib3D是一个可以读取3D文件实用库。

这篇教程的代码是以第六课为基础的，我们只讨论改变的部分。

这课中使用的模型是从Milkshape3D中提取出来的，Milkshape3D是一个非常好的建模软件，它包含了自己的文件格式，所以你能很容易去分析和理解。

但是文件格式并不能使你加载一个模型，你必须自己定义一个结构去保存数据，接着把数据读入那个结构，我们将告诉你如何定义这样一个结构。

模型的定义在model.h中，好吧我们开始吧：

// 顶点结构
struct Vertex
{
	char m_boneID;	// 顶点所在的骨骼
	float m_location[3];
};

// 顶点的个数和数据
int m_numVertices;
Vertex *m_pVertices;
在这一课你，你可以忽略m_boneID，我们将在以后的教程中介绍骨骼动画。m_location定义顶点的位置。

下面是三角形结构

// 三角形结构
struct Triangle
{
	float m_vertexNormals[3][3];
	float m_s[3], m_t[3];
	int m_vertexIndices[3];
};

// 使用的三角形
int m_numTriangles;
Triangle *m_pTriangles;
3个顶点构成一个三角形，m_vertexIndices保存了三个顶点的索引。 m_s 和 m_t储存了三个顶点的纹理坐标。m_vertexNormals保存了三个顶点的法线。

下面我们定义网格结构

// 网格结构
struct Mesh
{
	int m_materialIndex;
	int m_numTriangles;
	int *m_pTriangleIndices;
};

// 使用的网格
int m_numMeshes;
Mesh *m_pMeshes;
m_pTriangleIndices指向包含在网格中三角形的数据，它是动态分配的。 m_materialIndex 指向了这个网格所用的材质。 
// 材质属性
struct Material
{
	float m_ambient[4], m_diffuse[4], m_specular[4], m_emissive[4];
	float m_shininess;
	GLuint m_texture;
	char *m_pTextureFilename;
};

// 使用的纹理
int m_numMaterials;
Material *m_pMaterials;
这里我们使用与OpenGL中相对的材质。

下面的代码用来载入模型，我们通过重载loadModelData函数来实现它。

我们创建了一个新类MilkshapeModel,它是从Model继承而来的。		 
bool MilkshapeModel::loadModelData( const char *filename )
{
	ifstream inputFile( filename, ios::in | ios::binary | ios::nocreate );
	if ( inputFile.fail())
		return false;	// 不能打开文件，返回失败
以二进制的方式打开文件，如果失败则返回 
	inputFile.seekg( 0, ios::end );
	long fileSize = inputFile.tellg();
	inputFile.seekg( 0, ios::beg );
返回文件大小 
	byte *pBuffer = new byte[fileSize];
	inputFile.read( pBuffer, fileSize );
	inputFile.close();
分配一个内存，载入文件，并关闭文件 
	const byte *pPtr = pBuffer;
	MS3DHeader *pHeader = ( MS3DHeader* )pPtr;
	pPtr += sizeof( MS3DHeader );

	if ( strncmp( pHeader->m_ID, "MS3D000000", 10 ) != 0 )
		return false;	// 如果不是一个有效的MS3D文件则返回

	if ( pHeader->m_version < 3 || pHeader->m_version > 4 )
		return false;	// 如果不能支持这种版本的文件，则返回失败
上面的文件读取文件头 
	int nVertices = *( word* )pPtr;
	m_numVertices = nVertices;
	m_pVertices = new Vertex[nVertices];
	pPtr += sizeof( word );

	int i;
	for ( i = 0; i < nVertices; i++ )
	{
		MS3DVertex *pVertex = ( MS3DVertex* )pPtr;
		m_pVertices[i].m_boneID = pVertex->m_boneID;
		memcpy( m_pVertices[i].m_location, pVertex->m_vertex, sizeof( float )*3 );
		pPtr += sizeof( MS3DVertex );
	}
上面的代码读取顶点数据 
	int nTriangles = *( word* )pPtr;
	m_numTriangles = nTriangles;
	m_pTriangles = new Triangle[nTriangles];
	pPtr += sizeof( word );

	for ( i = 0; i < nTriangles; i++ )
	{
		MS3DTriangle *pTriangle = ( MS3DTriangle* )pPtr;
		int vertexIndices[3] = { pTriangle->m_vertexIndices[0], pTriangle->m_vertexIndices[1], pTriangle->m_vertexIndices[2] };
		float t[3] = { 1.0f-pTriangle->m_t[0], 1.0f-pTriangle->m_t[1], 1.0f-pTriangle->m_t[2] };
		memcpy( m_pTriangles[i].m_vertexNormals, pTriangle->m_vertexNormals, sizeof( float )*3*3 );
		memcpy( m_pTriangles[i].m_s, pTriangle->m_s, sizeof( float )*3 );
		memcpy( m_pTriangles[i].m_t, t, sizeof( float )*3 );
		memcpy( m_pTriangles[i].m_vertexIndices, vertexIndices, sizeof( int )*3 );
		pPtr += sizeof( MS3DTriangle );
	}
上面的代码用来读取三角形信息，因为MS3D使用窗口坐标系而OpenGL使用笛卡儿坐标系，所以需要反转每个顶点Y方向的纹理坐标 
	int nGroups = *( word* )pPtr;
	m_numMeshes = nGroups;
	m_pMeshes = new Mesh[nGroups];
	pPtr += sizeof( word );
	for ( i = 0; i < nGroups; i++ )
	{
		pPtr += sizeof( byte );	
		pPtr += 32;	

		word nTriangles = *( word* )pPtr;
		pPtr += sizeof( word );
		int *pTriangleIndices = new int[nTriangles];
		for ( int j = 0; j < nTriangles; j++ )
		{
			pTriangleIndices[j] = *( word* )pPtr;
			pPtr += sizeof( word );
		}

		char materialIndex = *( char* )pPtr;
		pPtr += sizeof( char );

		m_pMeshes[i].m_materialIndex = materialIndex;
		m_pMeshes[i].m_numTriangles = nTriangles;
		m_pMeshes[i].m_pTriangleIndices = pTriangleIndices;
	}
上面的代码填充网格结构 
	int nMaterials = *( word* )pPtr;
	m_numMaterials = nMaterials;
	m_pMaterials = new Material[nMaterials];
	pPtr += sizeof( word );
	for ( i = 0; i < nMaterials; i++ )
	{
		MS3DMaterial *pMaterial = ( MS3DMaterial* )pPtr;
		memcpy( m_pMaterials[i].m_ambient, pMaterial->m_ambient, sizeof( float )*4 );
		memcpy( m_pMaterials[i].m_diffuse, pMaterial->m_diffuse, sizeof( float )*4 );
		memcpy( m_pMaterials[i].m_specular, pMaterial->m_specular, sizeof( float )*4 );
		memcpy( m_pMaterials[i].m_emissive, pMaterial->m_emissive, sizeof( float )*4 );
		m_pMaterials[i].m_shininess = pMaterial->m_shininess;
		m_pMaterials[i].m_pTextureFilename = new char[strlen( pMaterial->m_texture )+1];
		strcpy( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename, pMaterial->m_texture );
		pPtr += sizeof( MS3DMaterial );
	}

	reloadTextures();
上面的代码加载纹理数据 
	delete[] pBuffer;

	return true;
}
上面的代码设置好了一切参数，但纹理还没有载入内存，下面的代码完成这个功能。 
void Model::reloadTextures()
{
	for ( int i = 0; i < m_numMaterials; i++ )
		if ( strlen( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename ) > 0 )
			m_pMaterials[i].m_texture = LoadGLTexture( m_pMaterials[i].m_pTextureFilename );
		else
			m_pMaterials[i].m_texture = 0;
}
有了数据，就可以写出绘制函数了，下面的函数根据模型的信息，按网格分组，分别绘制每一组的数据。 
void Model::draw()
{
	GLboolean texEnabled = glIsEnabled( GL_TEXTURE_2D );

	// 按网格分组绘制
	for ( int i = 0; i < m_numMeshes; i++ )
	{

		int materialIndex = m_pMeshes[i].m_materialIndex;
		if ( materialIndex >= 0 )
		{
			glMaterialfv( GL_FRONT, GL_AMBIENT, m_pMaterials[materialIndex].m_ambient );
			glMaterialfv( GL_FRONT, GL_DIFFUSE, m_pMaterials[materialIndex].m_diffuse );
			glMaterialfv( GL_FRONT, GL_SPECULAR, m_pMaterials[materialIndex].m_specular );
			glMaterialfv( GL_FRONT, GL_EMISSION, m_pMaterials[materialIndex].m_emissive );
			glMaterialf( GL_FRONT, GL_SHININESS, m_pMaterials[materialIndex].m_shininess );

			if ( m_pMaterials[materialIndex].m_texture > 0 )
			{
				glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, m_pMaterials[materialIndex].m_texture );
				glEnable( GL_TEXTURE_2D );
			}
			else
				glDisable( GL_TEXTURE_2D );
		}
		else
		{
			glDisable( GL_TEXTURE_2D );
		}

		glBegin( GL_TRIANGLES );
		{
			for ( int j = 0; j < m_pMeshes[i].m_numTriangles; j++ )
			{
				int triangleIndex = m_pMeshes[i].m_pTriangleIndices[j];
				const Triangle* pTri = &m_pTriangles[triangleIndex];

				for ( int k = 0; k < 3; k++ )
				{
					int index = pTri->m_vertexIndices[k];

					glNormal3fv( pTri->m_vertexNormals[k] );
					glTexCoord2f( pTri->m_s[k], pTri->m_t[k] );
					glVertex3fv( m_pVertices[index].m_location );
				}
			}
		}
		glEnd();
	}

	if ( texEnabled )
		glEnable( GL_TEXTURE_2D );
	else
		glDisable( GL_TEXTURE_2D );
}
有了上面的函数，我们来看看如何使用它们。首先，我们定义一个MilkshapeModel类。 
	Model *pModel = NULL;	// 定义一个指向模型类的指针
接着加载模型文件 
	pModel = new MilkshapeModel();
	if ( pModel->loadModelData( "data/model.ms3d" ) == false )
	{
		MessageBox( NULL, "不能加载data/model.ms3d文件", "加载错误", MB_OK | MB_ICONERROR );
		return 0;									// 返回失败
	}
接着载入纹理 
	pModel->reloadTextures();
完成了初始化操作，我们来实际绘制我们的模型 
int DrawGLScene(GLvoid)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);	// 情况缓存
	glLoadIdentity();				
	gluLookAt( 75, 75, 75, 0, 0, 0, 0, 1, 0 );

	glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);

	//绘制模型
	pModel->draw();

	yrot+=1.0f;
	return TRUE;						//成功返回 
}

简单吧？下一步我们该做什么？在以后的教程中，我将会加入骨骼动画的知识，到时候见吧！

版权与使用声明:
我是个对学习和生活充满激情的普通男孩,在网络上我以DancingWind为昵称，我的联系方式是[email protected]，如果你有任何问题，都可以联系我。

引子
网络是一个共享的资源，但我在自己的学习生涯中浪费大量的时间去搜索可用的资料，在现实生活中花费了大量的金钱和时间在书店中寻找资料，于是我给自己起了个昵称DancingWind，其意义是想风一样从各个知识的站点中吸取成长的养料。在飘荡了多年之后，我决定把自己收集的资料整理为一个统一的资源库。

版权声明
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发展计划
在国外，很多资料都是很多人花费几年的时间慢慢积累起来的。如果任何人有兴趣与别人共享你的知识，我很欢迎你与我联系，但你必须同意我上面的声明。

感谢
感谢我的母亲一直以来对我的支持和在生活上的照顾。
感谢我深爱的女友田芹，一直以来默默的在精神上和生活中对我的支持，她甚至把买衣服的钱都用来给我买书了，她真的是我见过的最好的女孩，希望我能带给她幸福。

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