www.pudn.com > c++25.rar > 3DS.CPP
#include "stdafx.h" //#include "Set3ds.h" #include "3ds.h" #include#include #include #include #include #include // OpenGL32库的头文件 #include // GLu32库的头文件 #include // GLaux库的头文件 #include UINT g_Texture[10][MAX_TEXTURES] = {0}; t3DModel g_3DModel[10]; int g_ViewMode = GL_TRIANGLES; bool g_bLighting = true; CLoad3DS::CLoad3DS()// 构造函数的功能是初始化tChunk数据 { m_CurrentChunk = new tChunk; // 初始化并为当前的块分配空间 m_TempChunk = new tChunk; // 初始化一个临时块并分配空间 } CLoad3DS::~CLoad3DS() { CleanUp();// 释放内存空间 for(int j = 0; j <10;j++) for(int i = 0; i < g_3DModel[j].numOfObjects; i++) { delete [] g_3DModel[j].pObject[i].pFaces;// 删除所有的变量 delete [] g_3DModel[j].pObject[i].pNormals; delete [] g_3DModel[j].pObject[i].pVerts; delete [] g_3DModel[j].pObject[i].pTexVerts; } } //////////////////////////////////////////////////////////////////////// void CLoad3DS::Init(char *filename,int j)// { Import3DS(&g_3DModel[j], filename); // 将3ds文件装入到模型结构体中 for(int i =0; i 0)// 判断是否是一个文件名 CreateTexture(g_Texture[j], g_3DModel[j].pMaterials[i].strFile, i);//使用纹理文件名称来装入位图 g_3DModel[j].pMaterials[i].texureId = i;// 设置材质的纹理ID } } // 从文件中创建纹理 void CLoad3DS::CreateTexture(UINT textureArray[], LPSTR strFileName, int textureID) { AUX_RGBImageRec *pBitmap = NULL; if(!strFileName) return; // 如果无此文件,则直接返回 pBitmap = auxDIBImageLoad(strFileName); // 装入位图,并保存数据 if(pBitmap == NULL) exit(0); // 如果装入位图失败,则退出 // 生成纹理 glGenTextures(1, &textureArray[textureID]); // 设置像素对齐格式 glPixelStorei (GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureArray[textureID]); gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, pBitmap->sizeX, pBitmap->sizeY, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pBitmap->data); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR); if (pBitmap) // 释放位图占用的资源 { if (pBitmap->data) free(pBitmap->data); free(pBitmap); } } void CLoad3DS::show3ds(int j0,float tx,float ty,float tz,float size) //显示3ds模型 { glPushAttrib(GL_CURRENT_BIT);//保存现有颜色属实性 glPushMatrix(); glDisable(GL_TEXTURE_2D); ::glTranslatef( tx, ty, tz); ::glScaled(size,size,size); glRotatef(90, 0, 1.0f, 0); // 遍历模型中所有的对象 for(int i = 0; i < g_3DModel[j0].numOfObjects; i++) {if(g_3DModel[j0].pObject.size() <= 0) break;// 如果对象的大小小于0,则退出 t3DObject *pObject = &g_3DModel[j0].pObject[i];// 获得当前显示的对象 if(pObject->bHasTexture)// 判断该对象是否有纹理映射 { glEnable(GL_TEXTURE_2D);// 打开纹理映射 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_Texture[j0][pObject->materialID]); } else glDisable(GL_TEXTURE_2D);// 关闭纹理映射 //这里原来有错,不行正确调用模型的贴图,g_Texture应该为2维数组 glColor3ub(255, 255, 255); glBegin(g_ViewMode);//开始以g_ViewMode模式绘制 for(int j = 0; j < pObject->numOfFaces; j++) // 遍历所有的面 {for(int tex = 0; tex < 3; tex++) // 遍历三角形的所有点 {int index = pObject->pFaces[j].vertIndex[tex]; // 获得面对每个点的索引 glNormal3f(pObject->pNormals[index].x,pObject->pNormals[index].y, pObject->pNormals[index].z); // 给出法向量 if(pObject->bHasTexture) // 如果对象具有纹理 { if(pObject->pTexVerts) // 确定是否有UVW纹理坐标 glTexCoord2f(pObject->pTexVerts[index].x,pObject->pTexVerts[index].y); } else { if(g_3DModel[j0].pMaterials.size() && pObject->materialID>= 0) { BYTE *pColor = g_3DModel[j0].pMaterials[pObject->materialID].color; glColor3ub(pColor[0],pColor[1],pColor[2]); } } glVertex3f(pObject->pVerts[index].x,pObject->pVerts[index].y,pObject->pVerts[index].z); } } glEnd();// 绘制结束 } glEnable(GL_TEXTURE_2D); glPopMatrix(); glPopAttrib();//恢复前一属性 } ////////////////////////////////////////////////////////////////// // 打开一个3ds文件,读出其中的内容,并释放内存 bool CLoad3DS::Import3DS(t3DModel *pModel, char *strFileName) { char strMessage[255] = {0}; // 打开一个3ds文件 m_FilePointer = fopen(strFileName, "rb"); // 确保所获得的文件指针合法 if(!m_FilePointer) { sprintf(strMessage, "Unable to find the file: %s!", strFileName); MessageBox(NULL, strMessage, "Error", MB_OK); return false; } // 当文件打开之后,首先应该将文件最开始的数据块读出以判断是否是一个3ds文件 // 如果是3ds文件的话,第一个块ID应该是PRIMARY // 将文件的第一块读出并判断是否是3ds文件 ReadChunk(m_CurrentChunk); // 确保是3ds文件 if (m_CurrentChunk->ID != PRIMARY) { sprintf(strMessage, "Unable to load PRIMARY chuck from file: %s!", strFileName); MessageBox(NULL, strMessage, "Error", MB_OK); return false; } // 现在开始读入数据,ReadNextChunk()是一个递归函数 // 通过调用下面的递归函数,将对象读出 ReadNextChunk(pModel, m_CurrentChunk); // 在读完整个3ds文件之后,计算顶点的法线 ComputeNormals(pModel); // 释放内存空间 // CleanUp(); return true; } // 下面的函数释放所有的内存空间,并关闭文件 void CLoad3DS::CleanUp() { // 遍历场景中所有的对象 fclose(m_FilePointer); // 关闭当前的文件指针 delete m_CurrentChunk; // 释放当前块 delete m_TempChunk; // 释放临时块 } // 下面的函数读出3ds文件的主要部分 void CLoad3DS::ReadNextChunk(t3DModel *pModel, tChunk *pPreChunk) { t3DObject newObject = {0}; // 用来添加到对象链表 tMatInfo newTexture = {0}; // 用来添加到材质链表 unsigned int version = 0; // 保存文件版本 int buffer[50000] = {0}; // 用来跳过不需要的数据 m_CurrentChunk = new tChunk; // 为新的块分配空间 // 下面每读一个新块,都要判断一下块的ID,如果该块是需要的读入的,则继续进行 // 如果是不需要读入的块,则略过 // 继续读入子块,直到达到预定的长度 while (pPreChunk->bytesRead < pPreChunk->length) { // 读入下一个块 ReadChunk(m_CurrentChunk); // 判断块的ID号 switch (m_CurrentChunk->ID) { case VERSION: // 文件版本号 // 在该块中有一个无符号短整型数保存了文件的版本 // 读入文件的版本号,并将字节数添加到bytesRead变量中 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(&version, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); // 如果文件版本号大于3,给出一个警告信息 if (version > 0x03) MessageBox(NULL, "This 3DS file is over version 3 so it may load incorrectly", "Warning", MB_OK); break; case OBJECTINFO: // 网格版本信息 // 读入下一个块 ReadChunk(m_TempChunk); // 获得网格的版本号 m_TempChunk->bytesRead += fread(&version, 1, m_TempChunk->length - m_TempChunk->bytesRead, m_FilePointer); // 增加读入的字节数 m_CurrentChunk->bytesRead += m_TempChunk->bytesRead; // 进入下一个块 ReadNextChunk(pModel, m_CurrentChunk); break; case MATERIAL: // 材质信息 // 材质的数目递增 pModel->numOfMaterials++; // 在纹理链表中添加一个空白纹理结构 pModel->pMaterials.push_back(newTexture); // 进入材质装入函数 ReadNextMatChunk(pModel, m_CurrentChunk); break; case OBJECT: // 对象的名称 // 该块是对象信息块的头部,保存了对象了名称 // 对象数递增 pModel->numOfObjects++; // 添加一个新的tObject节点到对象链表中 pModel->pObject.push_back(newObject); // 初始化对象和它的所有数据成员 memset(&(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1]), 0, sizeof(t3DObject)); // 获得并保存对象的名称,然后增加读入的字节数 m_CurrentChunk->bytesRead += GetString(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1].strName); // 进入其余的对象信息的读入 ReadNextObjChunk(pModel, &(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1]), m_CurrentChunk); break; case EDITKEYFRAME: // 跳过关键帧块的读入,增加需要读入的字节数 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; default: // 跳过所有忽略的块的内容的读入,增加需要读入的字节数 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; } // 增加从最后块读入的字节数 pPreChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead; } // 释放当前块的内存空间 delete m_CurrentChunk; m_CurrentChunk = pPreChunk; } // 下面的函数处理所有的文件中对象的信息 void CLoad3DS::ReadNextObjChunk(t3DModel *pModel, t3DObject *pObject, tChunk *pPreChunk) { int buffer[50000] = {0}; // 用于读入不需要的数据 // 对新的块分配存储空间 m_CurrentChunk = new tChunk; // 继续读入块的内容直至本子块结束 while (pPreChunk->bytesRead < pPreChunk->length) { // 读入下一个块 ReadChunk(m_CurrentChunk); // 区别读入是哪种块 switch (m_CurrentChunk->ID) { case OBJ_MESH: // 正读入的是一个新块 // 使用递归函数调用,处理该新块 ReadNextObjChunk(pModel, pObject, m_CurrentChunk); break; case OBJ_VERTICES: // 读入是对象顶点 ReadVertices(pObject, m_CurrentChunk); break; case OBJ_FACES: // 读入的是对象的面 ReadVertexIndices(pObject, m_CurrentChunk); break; case OBJ_MATERIAL: // 读入的是对象的材质名称 // 该块保存了对象材质的名称,可能是一个颜色,也可能是一个纹理映射。同时在该块中也保存了 // 纹理对象所赋予的面 // 下面读入对象的材质名称 ReadObjMat(pModel, pObject, m_CurrentChunk); break; case OBJ_UV: // 读入对象的UV纹理坐标 // 读入对象的UV纹理坐标 ReadUVCoordinates(pObject, m_CurrentChunk); break; default: // 略过不需要读入的块 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; } // 添加从最后块中读入的字节数到前面的读入的字节中 pPreChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead; } // 释放当前块的内存空间,并把当前块设置为前面块 delete m_CurrentChunk; m_CurrentChunk = pPreChunk; } // 下面的函数处理所有的材质信息 void CLoad3DS::ReadNextMatChunk(t3DModel *pModel, tChunk *pPreChunk) { int buffer[50000] = {0}; // 用于读入不需要的数据 // 给当前块分配存储空间 m_CurrentChunk = new tChunk; // 继续读入这些块,知道该子块结束 while (pPreChunk->bytesRead < pPreChunk->length) { // 读入下一块 ReadChunk(m_CurrentChunk); // 判断读入的是什么块 switch (m_CurrentChunk->ID) { case MATNAME: // 材质的名称 // 读入材质的名称 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1].strName, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; case MATDIFFUSE: // 对象的R G B颜色 ReadColor(&(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1]), m_CurrentChunk); break; case MATMAP: // 纹理信息的头部 // 进入下一个材质块信息 ReadNextMatChunk(pModel, m_CurrentChunk); break; case MATMAPFILE: // 材质文件的名称 // 读入材质的文件名称 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1].strFile, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; default: // 掠过不需要读入的块 m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer); break; } // 添加从最后块中读入的字节数 pPreChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead; } // 删除当前块,并将当前块设置为前面的块 delete m_CurrentChunk; m_CurrentChunk = pPreChunk; } // 下面函数读入块的ID号和它的字节长度 void CLoad3DS::ReadChunk(tChunk *pChunk) { // 读入块的ID号,占用了2个字节。块的ID号象OBJECT或MATERIAL一样,说明了在块中所包含的内容 pChunk->bytesRead = fread(&pChunk->ID, 1, 2, m_FilePointer); // 然后读入块占用的长度,包含了四个字节 pChunk->bytesRead += fread(&pChunk->length, 1, 4, m_FilePointer); } // 下面的函数读入一个字符串 int CLoad3DS::GetString(char *pBuffer) { int index = 0; // 读入一个字节的数据 fread(pBuffer, 1, 1, m_FilePointer); // 直到结束 while (*(pBuffer + index++) != 0) { // 读入一个字符直到NULL fread(pBuffer + index, 1, 1, m_FilePointer); } // 返回字符串的长度 return strlen(pBuffer) + 1; } // 下面的函数读入RGB颜色 void CLoad3DS::ReadColor(tMatInfo *pMaterial, tChunk *pChunk) { // 读入颜色块信息 ReadChunk(m_TempChunk); // 读入RGB颜色 m_TempChunk->bytesRead += fread(pMaterial->color, 1, m_TempChunk->length - m_TempChunk->bytesRead, m_FilePointer); // 增加读入的字节数 pChunk->bytesRead += m_TempChunk->bytesRead; } // 下面的函数读入顶点索引 void CLoad3DS::ReadVertexIndices(t3DObject *pObject, tChunk *pPreChunk) { unsigned short index = 0; // 用于读入当前面的索引 // 读入该对象中面的数目 pPreChunk->bytesRead += fread(&pObject->numOfFaces, 1, 2, m_FilePointer); // 分配所有面的存储空间,并初始化结构 pObject->pFaces = new tFace [pObject->numOfFaces]; memset(pObject->pFaces, 0, sizeof(tFace) * pObject->numOfFaces); // 遍历对象中所有的面 for(int i = 0; i < pObject->numOfFaces; i++) { for(int j = 0; j < 4; j++) { // 读入当前面的第一个点 pPreChunk->bytesRead += fread(&index, 1, sizeof(index), m_FilePointer); if(j < 3) { // 将索引保存在面的结构中 pObject->pFaces[i].vertIndex[j] = index; } } } } // 下面的函数读入对象的UV坐标 void CLoad3DS::ReadUVCoordinates(t3DObject *pObject, tChunk *pPreChunk) { // 为了读入对象的UV坐标,首先需要读入UV坐标的数量,然后才读入具体的数据 // 读入UV坐标的数量 pPreChunk->bytesRead += fread(&pObject->numTexVertex, 1, 2, m_FilePointer); // 分配保存UV坐标的内存空间 pObject->pTexVerts = new CVector2 [pObject->numTexVertex]; // 读入纹理坐标 pPreChunk->bytesRead += fread(pObject->pTexVerts, 1, pPreChunk->length - pPreChunk->bytesRead, m_FilePointer); } // 读入对象的顶点 void CLoad3DS::ReadVertices(t3DObject *pObject, tChunk *pPreChunk) { // 在读入实际的顶点之前,首先必须确定需要读入多少个顶点。 // 读入顶点的数目 pPreChunk->bytesRead += fread(&(pObject->numOfVerts), 1, 2, m_FilePointer); // 分配顶点的存储空间,然后初始化结构体 pObject->pVerts = new CVector3 [pObject->numOfVerts]; memset(pObject->pVerts, 0, sizeof(CVector3) * pObject->numOfVerts); // 读入顶点序列 pPreChunk->bytesRead += fread(pObject->pVerts, 1, pPreChunk->length - pPreChunk->bytesRead, m_FilePointer); // 现在已经读入了所有的顶点。 // 因为3D Studio Max的模型的Z轴是指向上的,因此需要将y轴和z轴翻转过来。 // 具体的做法是将Y轴和Z轴交换,然后将Z轴反向。 // 遍历所有的顶点 for(int i = 0; i < pObject->numOfVerts; i++) { // 保存Y轴的值 float fTempY = pObject->pVerts[i].y; // 设置Y轴的值等于Z轴的值 pObject->pVerts[i].y = pObject->pVerts[i].z; // 设置Z轴的值等于-Y轴的值 pObject->pVerts[i].z = -fTempY; } } // 下面的函数读入对象的材质名称 void CLoad3DS::ReadObjMat(t3DModel *pModel, t3DObject *pObject, tChunk *pPreChunk) { char strMaterial[255] = {0}; // 用来保存对象的材质名称 int buffer[50000] = {0}; // 用来读入不需要的数据 // 材质或者是颜色,或者是对象的纹理,也可能保存了象明亮度、发光度等信息。 // 下面读入赋予当前对象的材质名称 pPreChunk->bytesRead += GetString(strMaterial); // 遍历所有的纹理 for(int i = 0; i < pModel->numOfMaterials; i++) { //如果读入的纹理与当前的纹理名称匹配 if(strcmp(strMaterial, pModel->pMaterials[i].strName) == 0) { // 设置材质ID pObject->materialID = i; // 判断是否是纹理映射,如果strFile是一个长度大于1的字符串,则是纹理 if(strlen(pModel->pMaterials[i].strFile) > 0) { // 设置对象的纹理映射标志 pObject->bHasTexture = true; } break; } else { // 如果该对象没有材质,则设置ID为-1 pObject->materialID = -1; } } pPreChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, pPreChunk->length - pPreChunk->bytesRead, m_FilePointer); } // 下面的这些函数主要用来计算顶点的法向量,顶点的法向量主要用来计算光照 // 下面的宏定义计算一个矢量的长度 #define Mag(Normal) (sqrt(Normal.x*Normal.x + Normal.y*Normal.y + Normal.z*Normal.z)) // 下面的函数求两点决定的矢量 CVector3 Vector(CVector3 vPoint1, CVector3 vPoint2) { CVector3 vVector; vVector.x = vPoint1.x - vPoint2.x; vVector.y = vPoint1.y - vPoint2.y; vVector.z = vPoint1.z - vPoint2.z; return vVector; } // 下面的函数两个矢量相加 CVector3 AddVector(CVector3 vVector1, CVector3 vVector2) { CVector3 vResult; vResult.x = vVector2.x + vVector1.x; vResult.y = vVector2.y + vVector1.y; vResult.z = vVector2.z + vVector1.z; return vResult; } // 下面的函数处理矢量的缩放 CVector3 DivideVectorByScaler(CVector3 vVector1, float Scaler) { CVector3 vResult; vResult.x = vVector1.x / Scaler; vResult.y = vVector1.y / Scaler; vResult.z = vVector1.z / Scaler; return vResult; } // 下面的函数返回两个矢量的叉积 CVector3 Cross(CVector3 vVector1, CVector3 vVector2) { CVector3 vCross; vCross.x = ((vVector1.y * vVector2.z) - (vVector1.z * vVector2.y)); vCross.y = ((vVector1.z * vVector2.x) - (vVector1.x * vVector2.z)); vCross.z = ((vVector1.x * vVector2.y) - (vVector1.y * vVector2.x)); return vCross; } // 下面的函数规范化矢量 CVector3 Normalize(CVector3 vNormal) { double Magnitude; Magnitude = Mag(vNormal); // 获得矢量的长度 vNormal.x /= (float)Magnitude; vNormal.y /= (float)Magnitude; vNormal.z /= (float)Magnitude; return vNormal; } // 下面的函数用于计算对象的法向量 void CLoad3DS::ComputeNormals(t3DModel *pModel) { CVector3 vVector1, vVector2, vNormal, vPoly[3]; // 如果模型中没有对象,则返回 if(pModel->numOfObjects <= 0) return; // 遍历模型中所有的对象 for(int index = 0; index < pModel->numOfObjects; index++) { // 获得当前的对象 t3DObject *pObject = &(pModel->pObject[index]); // 分配需要的存储空间 CVector3 *pNormals = new CVector3 [pObject->numOfFaces]; CVector3 *pTempNormals = new CVector3 [pObject->numOfFaces]; pObject->pNormals = new CVector3 [pObject->numOfVerts]; // 遍历对象的所有面 for(int i=0; i < pObject->numOfFaces; i++) { vPoly[0] = pObject->pVerts[pObject->pFaces[i].vertIndex[0]]; vPoly[1] = pObject->pVerts[pObject->pFaces[i].vertIndex[1]]; vPoly[2] = pObject->pVerts[pObject->pFaces[i].vertIndex[2]]; // 计算面的法向量 vVector1 = Vector(vPoly[0], vPoly[2]); // 获得多边形的矢量 vVector2 = Vector(vPoly[2], vPoly[1]); // 获得多边形的第二个矢量 vNormal = Cross(vVector1, vVector2); // 获得两个矢量的叉积 pTempNormals[i] = vNormal; // 保存非规范化法向量 vNormal = Normalize(vNormal); // 规范化获得的叉积 pNormals[i] = vNormal; // 将法向量添加到法向量列表中 } // 下面求顶点法向量 CVector3 vSum = {0.0, 0.0, 0.0}; CVector3 vZero = vSum; int shared=0; // 遍历所有的顶点 for (i = 0; i < pObject->numOfVerts; i++) { for (int j = 0; j < pObject->numOfFaces; j++) // 遍历所有的三角形面 { // 判断该点是否与其它的面共享 if (pObject->pFaces[j].vertIndex[0] == i || pObject->pFaces[j].vertIndex[1] == i || pObject->pFaces[j].vertIndex[2] == i) { vSum = AddVector(vSum, pTempNormals[j]); shared++; } } pObject->pNormals[i] = DivideVectorByScaler(vSum, float(-shared)); // 规范化最后的顶点法向 pObject->pNormals[i] = Normalize(pObject->pNormals[i]); vSum = vZero; shared = 0; } // 释放存储空间,开始下一个对象 delete [] pTempNormals; delete [] pNormals; } } /* 值得注意的是OpenGL的坐标系和3DS Max的坐标系是不同的,3D Studio Max中的模型的Z轴是指向上的, 而OpenGL中模型的Z轴是垂直屏幕指向用户的,因此需要将顶点的坐标的y和z翻转过来。 什么是块? 块ID是标识该块中数据类型的独一无二的代码,同时也标识是否存在子块。它占用了两个字节。 块的长度表示的是紧跟在该块后续的数据的长度。它占用了四个字节。 */