1 Wstęp

Celem tych zadań jest zapoznanie się z biblioteką assimp służącą do wczytywania modeli 3d w różnych formatach.

Projekt VS do nich dołączony jest dobrym punktem wyjścia do zaczęcia projektu zaliczeniowego, ponieważ zawiera wszystkie wymagane biblioteki.

2 Ładowanie pliku

2.1 Export z blendera

Internet jest pełen wszelakiej maści modeli 3d (na końcu jest zbiór linków gdzie szukać modeli). Wiele z nich jest dostępnych za darmo, jednak jak to bywa z rzeczami za darmo zazwyczaj nie będą przygotowane pod nasze potrzeby dlatego, trzeba je chociaż w podstawowym zakresie obrobić i wyeksportować do odpowiedniego formatu. W tym celu najlepiej użyć Blendera, który jest darmowy i posiada szeroką grupę pasjonatów udostępniających modele i poradniki za darmo.

W folderze model znajdują się pliki arm.blend oraz arm.fbx. Niestety assimp nie obsługuje plików blend z wersji >2.79 (nie polecam używać blendera poniżej 2.80, interfejs jest wyjątkowo nieczytelny), dlatego modele trzeba eksportować do innego formatu, na nasze potrzeby odpowiedni będzie format fbx. Otwórz plik arm.blend w Blenderze (w oknie ładowania pod kołem zębatym jest opcja load ui polecam ją wyłączyć, gdy ładujemy nieswoje projekty), zawiera on proste ramie robota. ma ono strukturę hierarchiczną: przykładowo ramie jest dzieckiem kuli, więc jeśli obrócisz kulę, to ramie za nią podąży. Zachowując tą hierarchię będziemy mogli animować ramie za pomocą grafu sceny. Opcja eksportu znajduje się w File->Export->FBX, w Include w object types zaznacz tylko opcję Mesh. Upewnij się, że w zakładce Transform opcja Apply Scalinng jest ustawiona na FBX Units Scale. zapisz plik w folderze models.

2.2 Import przez assimp

Modele importuje się za pomocą klasy Assimp::Importer i metody ReadFile. Przyjmuje ona ścieżkę do modelu oraz flagi, które określają jakie kroki ma wykonać importer w postprocesingu, może być to obliczenie przestrzeni stycznej czy triangularyzacja. Metoda zwraca wskaźnik na aiScene, jeżeli import się powiódł. Jeżeli nie błąd można pobrać za pomocą importer.GetErrorString(). Zmienna aiScene zawiera dane o scenie, takie jak mesh, informację o materiałach czy hierarchię obiektów w postaci drzewa. Korzeniem drzewa jest scene->mRootNode. W naszym przypadku RootNode będzie miał jednego syna, czyli base w pliku blend, on z kolei będzie miał syna ball itd. każdy węzęł zawiera informację o konkretnym modelu jak liczba meshy i ich indeksy w scenie, materiały itd. Przykładowo wczytanie samej bazy będzie wyglądać następująco:

	Assimp::Importer importer;
	const aiScene* scene = importer.ReadFile("models/arm.fbx", aiProcess_Triangulate | aiProcess_GenSmoothNormals | aiProcess_CalcTangentSpace);
	// check for errors
	if (!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) // if is Not Zero
	{
		std::cout << "ERROR::ASSIMP:: " << importer.GetErrorString() << std::endl;
		return;
	}
	auto node = scene->mRootNode->mChildren[0];
	aiMesh* mesh = scene->mMeshes[node->mMeshes[0]];
	armContext.initFromAssimpMesh(mesh);

By przejść po całej scenie potrzebujemy funkcję rekurencyjną loadRecusive, która załaduje meshe z danego węzła, doda je do vectora armContexts, następnie wywoła się dla wszystkich jego synów. Napisz taką funkcję i wyświetl wszystkie obiekty z vectora z macierzą modelu ustawioną na identyczność. Otrzymaliśmy na obiekty, ale są one wyświetlane jeden na drugim, ponieważ nie wczytaliśmy macierzy opisujących ich położenie. Rozwiążemy to w następnym etapie

3 Graf Sceny

Każdy węzeł zawiera atrybut mTransformation, który jest macierzą transformacji względem ojca. By na jej podstawie uzyskać macierz modelu zbudujemy prosty graf sceny. Użyjemy do tego vektora. W RenderUtils.h znajduje się struktura Node, która zawiera:

vector<RenderContext>, w którym będziemy umieszczać dane jego meshy,
macierz modelu
int parent, który będzie zawierał indeks modelu lub -1 jeżeli jest korzeniem.

Przerób funkcję loadRecusive. Dodaj argument parent, w którym będziemy przesyłać rekurencyjnie indeks ojca. Zmodyfikuj tak, żeby każde wywołanie dodawało element do vector<Node> arm i uzupełniał go o meshe, indeks ojca i macierz transformacji. node->mTransformation ma typ aiMatrix4x4, musisz ją konwertować za pomocą Core::mat4_cast.

Do wyświetlenia wykorzystaj poniższy kod


	for (auto part : arm) {
		glm::mat4 transformation=part.matrix;
		int parent = part.parent;
			while (parent != -1) {
				transformation = arm[parent].matrix * transformation;
				parent = arm[parent].parent;
		}
		for (auto context : part.renderContexts) drawObject(program, context, transformation, glm::vec3(0.6f));
	}

4 Animacja

Dodamy ruch ramienia na klawisze o i p. By ramie się obracało zgodnie z intuicją wystarczy, że dodamy rotację do kuli (Ball) a graf sceny załatwi resztę. Po pierwsze potrzebujemy znać pozycję kuli w vectorze. Dodaj do loadRecusive sprawdzenie czy nazwa (znajduje się w node->mName) to aiString("Ball"), jeżeli tak, przypisz do zmiennej globalnej ballIndex indeks węzła w vectorze arm. Pozostaje dodać obsługę przycisków w funkcji keyboard. By wykonać obrót przemnóż od prawej macierz kuli o macierz obrotu o mały kąt. Możesz też wykorzystać wejście myszki i obroty za pomocą kwaternionów z najnowszych ćwiczeń

linki

https://assimp-docs.readthedocs.io/ dokumentacja assimp
https://learnopengl.com/Model-Loading/Assimp tutorial w learnopengl
https://www.blender.org/download/ blender

5.8 KiB Raw Blame History