c++ - 使用 OpenGl 渲染 .obj 文件

Question

我想用 C++ 加载 .obj 文件并用 OpenGl 将它的形状和 Material 绘制到场景中。我正在使用 the tinyobjectloader by syoyo 进行加载.加载效果很好，我可以用静态颜色或静态漫反射纹理绘制对象。所以我能够使用缓冲区将所有的验证和纹理坐标提供给着色器。我现在的问题是如何在像素着色器中设置正确的颜色。loader类给出的形状有mesh和meterial，定义如下:

typedef struct {
    std::string name;

    float ambient[3];
    float diffuse[3];
    float specular[3];
    float transmittance[3];
    float emission[3];
    float shininess;
    float ior;                // index of refraction
    float dissolve;           // 1 == opaque; 0 == fully transparent
    // illumination model (see http://www.fileformat.info/format/material/)
    int illum;

    std::string ambient_texname;
    std::string diffuse_texname;
    std::string specular_texname;
    std::string normal_texname;
    std::map<std::string, std::string> unknown_parameter;
} material_t;

typedef struct
{
    std::vector<float>          positions;
    std::vector<float>          normals;
    std::vector<float>          texcoords;
    std::vector<unsigned int>   indices;
} mesh_t;

我想将所有颜色和不同纹理设置为制服。例如，漫反射颜色将设置如下:

GLuint diffColLocation = glGetUniformLocation(programmId, "diffuseColor");
glUniform3f(diffColLocation, this->material.diffuse[0], this->material.diffuse[1], this->material.diffuse[2]);

像这样的纹理:

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, this->ambientTextureID);
glUniform1i(this->diffuseTextureUniformIndex, 0);

glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, this->diffuseTextureID);
glUniform1i(this->diffuseTextureUniformIndex, 0);
etc.

我还能够加载一个对象，其中所有形状都具有给定的漫反射纹理。所以这里没问题。我的问题是，如何处理未设置的纹理。例如，许多对象没有镜面纹理集。我能以某种方式创建默认纹理吗？

我的像素着色器现在看起来像这样:

#version 150 core
#extension GL_ARB_explicit_attrib_location: enable

// output to the (default) FBO in color buffer 0
layout (location = 0) out vec4 outColor;

in vec2 fragTextCoords;

uniform sampler2D ambientTex;
uniform sampler2D diffuseTex;
uniform sampler2D specularTex;

uniform vec3 ambientColor;
uniform vec3 diffuseColor;
uniform vec3 specularColor;

// main entry point for the fragment shader
void main() {
    //vec3 tempColor ambientColor + diffuseTex * specularTex;     //Is that correct?
    //outcolor = tempColor * texture(diffuseTex, fragTextCoords); //Then this?
      outcolor = texture(diffuseTex, fragTextCoords);
}

所以只显示纹理，并且只有在每个形状都有漫反射纹理时才有效。但是如何以这种方式将每种颜色和纹理组合在一起，使对象看起来就像在我的 3d 软件中一样？如果其中一种颜色为空或当 sampler2D 为空时会发生什么情况？

Answer 1

您提到的值是模型各种 Material 的配置值。它们在 Phong 光照模型中用于在渲染模型时计算像素的最终颜色。您必须分别使用 glMaterial() 和 glLight() 函数预先设置灯光和 Material 设置。

关于打开和关闭设置，尽量避免 if 语句，除非没有其他方法可以完成您正在尝试做的事情。您还希望避免每次设置制服时都查找制服的位置。位置不变，并且操作非常昂贵。

另一方面，如果多次设置统一变量的纹理 ID，就像在您的示例中一样，则不需要每次都将其设置为 0。该变量将保留其值，并简单地将您设置的最后一个纹理引用为您使用 glBindTexture() 绑定(bind)的最后一个纹理

如果有帮助，这是我用于 phong 照明的着色器组合。您应该能够很容易地修改它们以随意打开或关闭纹理。否则，lighthouse3d是开始使用 GLSL 的重要资源。

顶点着色器:

varying vec3 normal;
varying vec3 position;

void main( void )
{
    gl_Position = ftransform();
    gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;

    normal = gl_NormalMatrix * gl_Normal;
    position = ( gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex ).xyz;
}

片段着色器:

varying vec3 normal;
varying vec3 position;

uniform sampler2D diffuseTexture;

vec4 lightSource(vec3 norm, vec3 view, gl_LightSourceParameters light)
{
    vec3 lightVector = normalize(light.position.xyz - view);
    vec3 reflection = normalize(lightVector - normalize(view.xyz));

    float diffuseFactor = max(0, dot(norm, lightVector));
    float specularDot = max(0, dot(norm, reflection));

    float specularFactor = pow(specularDot, gl_FrontMaterial.shininess);

    return 
        gl_FrontMaterial.ambient * light.ambient +
        gl_FrontMaterial.diffuse * light.diffuse * diffuseFactor +
        gl_FrontMaterial.specular * light.specular * specularFactor;
}

vec4 lighting()
{
    // normal might be damaged by linear interpolation.
    vec3 norm = normalize(normal);

    return
        gl_FrontMaterial.emission +
        gl_FrontMaterial.ambient * gl_LightModel.ambient +
        lightSource(norm, position, gl_LightSource[0]);
}

void main()
{
    gl_FragColor = texture2D(diffuseTexture, gl_TexCoord[0].st) * lighting();
}