OpenGLプログラミングメモ
OpenGLプログラミングメモ

.OBJを読み込んでみる3(表示編)

.OBJ　ファイルの読み込みプログラムが完成しましたので公開します。
取りあえず、インデックス化はせずに頂点配列で表示しています。
テクスチャはマテリアルで重複しないようにモデルクラスで保持しています。
完全に重複を避けるにはアプリケーション単位で保持する必要が
あると思います。

PNG.h

#include "lodepng.h"

//テクスチャクラス
class TEXTURE{
protected:
 LodePNG_Decoder decoder;//デコーダ
 unsigned char* buffer;//バッファ
 size_t buffersize, imagesize;//サイズ
public:
 TEXTURE();
 TEXTURE(const char* FileName);//コンストラクタ
 void LOAD_PNG(const char* FileName);//PNG読み込み
 unsigned char* image;//イメージポインタ
 unsigned int Width,Height;//画像サイズ
};
TEXTURE::TEXTURE(){
}
TEXTURE::TEXTURE(const char* FileName){
 LOAD_PNG(FileName);
}
void TEXTURE::LOAD_PNG(const char* FileName){
 LodePNG_Decoder_init(&decoder);
 //ロード
 LodePNG_loadFile(&buffer, &buffersize, FileName);
 //デコード
 LodePNG_decode(&decoder, &image, &imagesize, buffer, buffersize);
 //幅,高さ
 Width = decoder.infoPng.width;Height = decoder.infoPng.height;
}

OBJ.h

#include "PNG.h"

using namespace std;
//3つのベクトル
struct Vector3f{
 float x;
 float y;
 float z;
}vec3d;
//4つのベクトル
struct Vector4f{
 float x;
 float y;
 float z;
 float w;
}vec4d;
//4つのカラー
struct Color4{
 float r;
 float g;
 float b;
 float a;
};
//4つの反射
struct Reflection4{
 Color4 diffuse;
 Color4 ambient;
 Color4 emission;
 Color4 specular;
};
//UV座標
struct UV{
 float u;//u値
 float v;//v値
}vec2d;
struct Vector4I{
 int x;
 int y;
 int z;
 int w;
};
//ポリゴンデータ
struct Triangle{
 Vector3f TriVer;
 Vector3f TriNor;
 UV TriUV;
}Tri;
//ポリゴンデータ
struct Quadrangle{
 Vector3f QuadVer;
 Vector3f QuadNor;
 UV QuadUV;
}Quad;
//マテリアル構造体
struct MATERIAL{
 string MaterialName;//マテリアル名
 Reflection4 MaterialColor;//反射
 float Shininess;//shininess
 string TextureName;//テクスチャ名
 int TexNo;//テクスチャNO.
 vector <Triangle> Tridata;//三角面データ
 vector <Quadrangle> Quaddata;//四角面データ
 vector <unsigned int> TriVerID;//各種インデックス
 vector <unsigned int> TriNorID;
 vector <unsigned int> TriUVID;
 vector <unsigned int> QuadVerID;
 vector <unsigned int> QuadNorID;
 vector <unsigned int> QuadUVID;
}mtl;
//モデルクラス
class MODEL{
protected:
 bool LoadMaterialFromFile(char* FileName);//マテリアルロード
 vector <MATERIAL> Material;
 vector <TEXTURE*> TexData;//テクスチャデータ
 vector<GLuint> TexID;//テクスチャID
 GLuint TexID2;
 TEXTURE* tex;
public:
 MODEL();
 MODEL(char* FileName);//コンストラクタ
 bool OBJ_Load(char* FileName);//ロード
 void Draw();
};
MODEL::MODEL(){
}
MODEL::MODEL(char* FileName){
 OBJ_Load(FileName);
}
//描画
void MODEL::Draw(){
 glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
 glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
 for(int i=0;i<(signed)Material.size();i++){
  glPushMatrix();
  glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,(const GLfloat *)&Material[i].MaterialColor.ambient);
  glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_DIFFUSE,(const GLfloat *)&Material[i].MaterialColor.diffuse);
  glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,(const GLfloat *)&Material[i].MaterialColor.specular);
  glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,Material[i].Shininess);
  if(Material[i].TexNo>0){
   glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, TexID[Material[i].TexNo-1]);
  }else{
   glDisable(GL_TEXTURE_2D);
   glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
  }
  if(Material[i].Tridata.size()>1){
   glVertexPointer(3, GL_FLOAT,sizeof(Tri) , &Material[i].Tridata[0].TriVer.x);
   glNormalPointer(GL_FLOAT,sizeof(Tri),&Material[i].Tridata[0].TriNor.x);
   if(Material[i].TexNo>0)glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, sizeof(Tri), &Material[i].Tridata[0].TriUV.u);
   glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,Material[i].Tridata.size());
  }
  if(Material[i].Quaddata.size()>1){
   glVertexPointer(3, GL_FLOAT,sizeof(Quad) , &Material[i].Quaddata[0].QuadVer.x);
   glNormalPointer(GL_FLOAT,sizeof(Quad),&Material[i].Quaddata[0].QuadNor.x);
   if(Material[i].TexNo>0)glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, sizeof(Quad), &Material[i].Quaddata[0].QuadUV.u);
   glDrawArrays(GL_QUADS,0,Material[i].Quaddata.size());
  }
  glPopMatrix();
 }
 glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
 glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
 glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
 glDisable(GL_TEXTURE_2D);
}

//OBJファイル読み込み
bool MODEL::OBJ_Load(char* FileName){
 Vector4I Face[3];//一時代入用
 vector <Vector3f> Vertex;//頂点
 vector <Vector3f> Normal;//法線
 vector <UV> uv;//UV

 int Material_No=0;
 char key[255]={0};
 //OBJファイルを開いて内容を読み込む
 FILE* fp=NULL;
 fopen_s(&fp,FileName,"rt");
 
 //読み込み
 fseek(fp,SEEK_SET,0);

 while(!feof(fp))
 {
  //キーワード
  ZeroMemory(key,sizeof(key));
  fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
  //マテリアル
  if(strcmp(key,"mtllib")==0){
   fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
   LoadMaterialFromFile(key);
  }
  //頂点
  if(strcmp(key,"v")==0){
   fscanf_s(fp,"%f %f %f",&vec3d.x,&vec3d.y,&vec3d.z);
   Vertex.push_back(vec3d);
  }
  //法線
  if(strcmp(key,"vn")==0){ 
   fscanf_s(fp,"%f %f %f",&vec3d.x,&vec3d.y,&vec3d.z);
   Normal.push_back(vec3d);
  }
  //テクスチャ
  if(strcmp(key,"vt")==0){
   fscanf_s(fp,"%f %f",&vec2d.u,&vec2d.v);
   uv.push_back(vec2d);
  }
  //マテリアルセット
  if(strcmp(key,"usemtl")==0){
   fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
   for(int i=0;i<(signed)Material.size();i++){
    if(strcmp(key,Material[i].MaterialName.c_str())==0)Material_No=i;
   }
  }
  //面のインデックス 0=頂点 1=UV 2=法線
  if(strcmp(key,"f")==0){
    Face[0].w=-1;
    Face[1].w=-1;
    Face[2].w=-1;
    fscanf_s(fp,"%d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d",&Face[0].x,&Face[1].x,&Face[2].x,&Face[0].y,&Face[1].y,&Face[2].y,&Face[0].z,&Face[1].z,&Face[2].z,&Face[0].w,&Face[1].w,&Face[2].w);
    if((Face[0].w == -1) && (Face[1].w == -1) && (Face[2].w == -1)){
   //三角面
   Material[Material_No].TriVerID.push_back(Face[0].x-1);
   Material[Material_No].TriVerID.push_back(Face[0].y-1);
   Material[Material_No].TriVerID.push_back(Face[0].z-1);
   Material[Material_No].TriUVID.push_back(Face[1].x-1);
   Material[Material_No].TriUVID.push_back(Face[1].y-1);
   Material[Material_No].TriUVID.push_back(Face[1].z-1);
   Material[Material_No].TriNorID.push_back(Face[2].x-1);
   Material[Material_No].TriNorID.push_back(Face[2].y-1);
   Material[Material_No].TriNorID.push_back(Face[2].z-1);
    }else{
      //四角面
   Material[Material_No].QuadVerID.push_back(Face[0].x-1);
   Material[Material_No].QuadVerID.push_back(Face[0].y-1);
   Material[Material_No].QuadVerID.push_back(Face[0].z-1);
   Material[Material_No].QuadVerID.push_back(Face[0].w-1);
   Material[Material_No].QuadUVID.push_back(Face[1].x-1);
   Material[Material_No].QuadUVID.push_back(Face[1].y-1);
   Material[Material_No].QuadUVID.push_back(Face[1].z-1);
   Material[Material_No].QuadUVID.push_back(Face[1].w-1);
   Material[Material_No].QuadNorID.push_back(Face[2].x-1);
   Material[Material_No].QuadNorID.push_back(Face[2].y-1);
   Material[Material_No].QuadNorID.push_back(Face[2].z-1);
   Material[Material_No].QuadNorID.push_back(Face[2].w-1);
    }
  }
 }
 for(int j=0;j<(signed)Material.size();j++){
 for(int i=0;i<(signed)Material[j].TriVerID.size();i++){
  Tri.TriVer=Vertex[Material[j].TriVerID[i]];
  Tri.TriNor=Normal[Material[j].TriNorID[i]];
  Tri.TriUV=uv[Material[j].TriUVID[i]];
  Material[j].Tridata.push_back(Tri);
 }
 for(int i=0;i<(signed)Material[j].QuadVerID.size();i++){
  Quad.QuadVer=Vertex[Material[j].QuadVerID[i]];
  Quad.QuadNor=Normal[Material[j].QuadNorID[i]];
  Quad.QuadUV=uv[Material[j].QuadUVID[i]];
  Material[j].Quaddata.push_back(Quad);
 }
 Material[j].TriVerID.clear();
 Material[j].TriNorID.clear();
 Material[j].TriUVID.clear();
 Material[j].QuadVerID.clear();
 Material[j].QuadNorID.clear();
 Material[j].QuadUVID.clear();
 }
 Vertex.clear();
 Normal.clear();
 uv.clear();
 return true;
}
bool MODEL::LoadMaterialFromFile(char* FileName){
 FILE* fp=NULL;
 fopen_s(&fp,FileName,"rt");
 char key[255]={0};
 bool flag=false;
 bool flag2=false;
 ZeroMemory(&vec4d,sizeof(Vector4f));
 vec4d.w=1.0f;
 mtl.MaterialColor.emission=(const Color4 &)vec4d;
 mtl.Shininess=0.0f;
 mtl.TexNo=0;
 
 fseek(fp,SEEK_SET,0);

 while(!feof(fp))
 {
  //キーワード読み込み
  fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
  //マテリアル名
  if(strcmp(key,"newmtl")==0)
  {
   if(flag){Material.push_back(mtl);mtl.TexNo=0;}
   flag=true;
   fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
   mtl.MaterialName=key;
   flag2=false;
  }
  //Ka アンビエント
  if(strcmp(key,"Ka")==0)
  {
   fscanf_s(fp,"%f %f %f",&vec4d.x,&vec4d.y,&vec4d.z);
   mtl.MaterialColor.ambient=(const Color4 &)vec4d;
  }
  //Kd ディフューズ
  if(strcmp(key,"Kd")==0)
  {
   fscanf_s(fp,"%f %f %f",&vec4d.x,&vec4d.y,&vec4d.z);
   mtl.MaterialColor.diffuse=(const Color4 &)vec4d;
  }
  //Ks スペキュラー
  if(strcmp(key,"Ks")==0)
  {
   fscanf_s(fp,"%f %f %f",&vec4d.x,&vec4d.y,&vec4d.z);
   mtl.MaterialColor.specular=(const Color4 &)vec4d;
  }
  //SHININESS
  if(strcmp(key,"Ns")==0)
  {
   fscanf_s(fp,"%f",&vec4d.x);
   mtl.Shininess=vec4d.x;
  }
  //map_Kd テクスチャ
  if(strcmp(key,"map_Kd")==0)
  {
   fscanf_s(fp,"%s ",key,sizeof(key));
   for(int i=0;i<(signed)Material.size();i++){
    if(strcmp(key,Material[i].TextureName.c_str())==0){
     flag2=true;
     mtl.TexNo=Material[i].TexNo;
     break;
    }
   }
   if(flag2){
   }else{
   mtl.TextureName=key;
   //テクスチャを作成
   TexData.push_back(tex);
   TexData[TexData.size()-1] = new TEXTURE(mtl.TextureName.c_str());;
   mtl.TexNo=TexData.size();
   TexID.push_back(TexID2);
   glGenTextures(1, (GLuint *)&TexID[TexData.size()-1]);
   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, TexID[TexData.size()-1]);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
  
   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
   glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA,TexData[TexData.size()-1]->Width, TexData[TexData.size()-1]->Height,
    0,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, TexData[TexData.size()-1]->image);
   glDisable(GL_TEXTURE_2D);
   }
   }
 }
 fclose(fp);
 if(flag)Material.push_back(mtl);
 return true;
}

main.cpp

#pragma comment(linker, "/SUBSYSTEM:WINDOWS /ENTRY:mainCRTStartup")
#include <GL/freeglut/freeglut.h>
#include "OBJ.h"

#define WIDTH 320
#define HEIGHT 240

float angle=0.0f;
MODEL* model;

void display(void)
{
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 glViewport(0,0,WIDTH,HEIGHT);
 glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 glLoadIdentity();
 gluPerspective(30.0, WIDTH/HEIGHT, 0.1, 2000.0);
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 glLoadIdentity();
 gluLookAt(0.0, 500.0, 500.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

 glRotatef(angle,1.0f,0.0f,0.0f);//回転
 glRotatef(angle,0.0f,1.0f,0.0f);//回転

 model->Draw();
 glutSwapBuffers();
}
void idle(void)
{
 angle+=2.0f;
 Sleep(1);
 glutPostRedisplay();
}
void Init(){
 glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 glEnable(GL_BLEND);
 glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 glEnable(GL_LIGHT0);
 glEnable(GL_LIGHTING);
 glEnable(GL_CULL_FACE);
 glCullFace(GL_BACK);
 model = new MODEL("sample.obj");
}
int main(int argc, char *argv[])
{
 glutInitWindowPosition(100, 100);
 glutInitWindowSize(WIDTH, HEIGHT);
 glutInit(&argc, argv);
 glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE);
 glutCreateWindow("OBJローダ");
 glutDisplayFunc(display);
 glutIdleFunc(idle);
 Init();
 glutMainLoop();
 return 0;
}

 

 

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最終更新：2014年04月16日 10:26
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