OpenGL de プログラミング

問題

「3dsファイル」を読み込んで、頂点法線を設定して頂点配列で描画せよ。

答え

```#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <gl/glut.h>
#include <lib3ds.h>

char *modelname = "Tree.3DS";

//メッシュ構造体
struct Mesh
{
unsigned int nIndex;
std::vector<float> vertex;
std::vector<float> normal;
std::vector<unsigned int> index;
int flag;
};

std::vector<Mesh> eachMesh;

//--- function Object ---//
class CIncrement
{
private:
unsigned int num;
public:
CIncrement():num(0){}//コンストラクタ

unsigned int operator()()
{
return num++;
}
};

float scales = 1.f;

//確認用
void draw2()
{
static int MeshNum = eachMesh.size();
glBegin(GL_TRIANGLES);
for(int loop = 0; loop < MeshNum;++loop)
{
for(int k = 0; k < eachMesh[loop].vertex.size();k+=9)
{
glNormal3fv(&eachMesh[loop].normal[k]);
glVertex3fv(&eachMesh[loop].vertex[k]);

glNormal3fv(&eachMesh[loop].normal[k+3]);
glVertex3fv(&eachMesh[loop].vertex[k+3]);

glNormal3fv(&eachMesh[loop].normal[k+6]);
glVertex3fv(&eachMesh[loop].vertex[k+6]);
}
}
glEnd();
}

void display()
{
static int angle = 0;
static int MeshNum = eachMesh.size();

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gluLookAt(20,30,80,0,0,0,0,1,0);

glColor3f(0.8,0.8,0.8f);

glPushMatrix();
glRotatef(float(angle),0,1,0);//各種位置調整
glScalef(scales,scales,scales);
glRotatef(90,-1,0,0);

//////描画
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
for(int loop = 0; loop < MeshNum;++loop)
{
if(eachMesh[loop].flag == 1) continue;

glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0,&eachMesh[loop].vertex[0]);
glNormalPointer(GL_FLOAT,0,&eachMesh[loop].normal[0]);
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,eachMesh[loop].vertex.size()/3);//確認用
glDrawElements(GL_TRIANGLES,eachMesh[loop].nIndex, GL_UNSIGNED_INT, &eachMesh[loop].index[0]);
}
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
//draw2();//確認用
glPopMatrix();

glColor3f(1,1,1);

glutSwapBuffers();
if(++angle >= 360) angle = 0;
}

void reshape(int w, int h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
gluPerspective(30,double(w)/h,0.1,1000);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

void idle()
{
glutPostRedisplay();
}

void specialkey(int key,int x, int y)
{
switch(key)
{
case GLUT_KEY_UP:
scales *= 2.f;
break;

case GLUT_KEY_DOWN:
scales *= 0.5f;
break;

}
}

void init()
{
glClearColor(1,1,1,1);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_NORMALIZE);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_LIGHTING);

glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch(key)
{
case 'q':
case '\033':
exit(0);
break;
}
}

{
Lib3dsFile *m_model; //モデル全体
Lib3dsMesh *mesh; //メッシュ単位

//モデル読み込み
m_model = lib3ds_file_open(modelname);
if(m_model==NULL)
{
std::cerr << "can't Open file\n";
exit(0);
}

eachMesh.resize(m_model->nmeshes);//メッシュ分メモリ確保
for(int loop = 0; loop < m_model->nmeshes;++loop)
{
mesh = m_model->meshes[loop];//mLoop番目のメッシュへのポインタ
if(mesh->nfaces == 0) {
eachMesh[loop].flag = 1;
continue;
}//メッシュが無い場合はカット

//法線データの取り出し
float (*normal)[3] = new float[mesh->nfaces*3][3];
lib3ds_mesh_calculate_vertex_normals(mesh,&normal[0]);//頂点法線の取り出し

eachMesh[loop].normal.resize(mesh->nfaces*3*3);//法線用メモリ確保(面の数*3頂点*3座標)
eachMesh[loop].vertex.resize(mesh->nfaces*3*3);//頂点用メモリ確保(頂点数*3要素)

//頂点データと法線データをインデックスに合わせて格納
for(int loopX = 0; loopX < mesh->nfaces;++loopX)
{
//1頂点目
memcpy(&eachMesh[loop].normal[loopX*9],&normal[loopX*3][0],sizeof(float)*3);
memcpy(&eachMesh[loop].vertex[loopX*9],
&mesh->vertices[ mesh->faces[loopX].index[0] ][0],sizeof(float)*3);
//２頂点目
memcpy(&eachMesh[loop].normal[loopX*9+3],&normal[loopX*3+1][0],sizeof(float)*3);
memcpy(&eachMesh[loop].vertex[loopX*9+3],
&mesh->vertices[ mesh->faces[loopX].index[1] ][0],sizeof(float)*3);
//3頂点目
memcpy(&eachMesh[loop].normal[loopX*9+6],&normal[loopX*3+2][0],sizeof(float)*3);
memcpy(&eachMesh[loop].vertex[loopX*9+6],
&mesh->vertices[ mesh->faces[loopX].index[2] ][0],sizeof(float)*3);
}

eachMesh[loop].nIndex = mesh->nfaces * 3;
eachMesh[loop].index.resize( eachMesh[loop].nIndex );//面の数*3頂点分=総インデックス数

//インデックスデータの設定(0,1,2,3,4...でOK)
std::generate(eachMesh[loop].index.begin(),eachMesh[loop].index.end(),CIncrement());

delete [] normal;

}

lib3ds_file_free(m_model);

}

int main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_DOUBLE);
glutInitWindowSize(640,480);
glutCreateWindow("Vertex Normal and Ary");

glutDisplayFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);
glutSpecialFunc(specialkey);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutIdleFunc(idle);

init();

glutMainLoop();

return 0;
}
```
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