OpenGL导入3DS专题

    最近一直在研究如何将3D模型导入OpenGL，略微有些进展，在附录部分把它记录下，希望能起到抛砖引玉的作用，有不足的地方，请大家指出。

1. 简述

    如果想把做场景做的复杂，导入3D模型是一个必不可少的过程，网络上有很多方法，但是笔者找了很久，也许能力欠缺，找到的方法都不尽如人意，现在在此进行总结，希望对后来的同学有所帮助。

2. 模型转换

    关于选取读取模型的格式，笔者使用的是3DS，至于为什么选这种格式，一个是因为网络上有读取3DS文件的类；二是因为3DS文件可以由3DSMAX转换而来，资源丰富，便于使用。

2.1 3DSMAX

    相信这款软件大家都耳熟能详，笔者使用的是3ds Max 2014，至于有人问为什么使用如此高的版本，我在这里做出的解释是有些网络上的资源使用的是高版本，对于3DSMAX来说，低版本打开高版本有些困难，为了方便就使用了高版本（机器配置不好的同学建议还是使用低版本）。

    下面介绍下如何使用：

    网络上下下来的有很多是.max文件，在这里我们要把它转换成3DS文件，首先我们打开.max文件，如图1：

 

图1 打开.max文件

    这里使用的模型是刺客信条的主角，很帅吧。打开模型后，我们需要进行很重要的优化，非常重要，否则你导入OpenGL后会非常卡。

    在3DSMAX中按数字“7”键（注意，不是小键盘7），然后会显示模型文件的面数和顶点数，如图2：

图2 显示出点面数

    为了保证导入时候的速度，减少点面数是十分有必要的，但是记住不能使图像变得太粗糙，这里我们开始优化操作。笔者使用的是最基本的优化操作ProOptimizer。先全选所有对象，然后再选择右边的按钮，之后选择修改器列表，在下拉列表中找到ProOptimizer。

    如图3所示：

图3 ProOptimizer

    之后我们要进行点面优化。很傻瓜话的一个插件，具体操作可以百度，在这里笔者只说下简单的过程。优化级别里，100%就是需要保留的顶点数，点击计算，就可以看到计算前后的点面数。接下来说最好勾选的几个选项，如图4所示：

     

图4 推荐勾选的几个选项

    另外需要说明的是，ProOptimizer操作可进行多次叠加。笔者建议的是最好进行多次微调，而不是一次性进行大幅度调整。读者自己慢慢体会。

    在进行优化之后，我们需要把模型另存为3DS格式。选择文件->导出->导出。

    如图5（1）所示：

图5（1） 导出3DS

    之后我们选择需要导出到的文件夹，这里我们最好选择之前.max文件所在的目录。下拉列表中选择*.3ds格式。

    如图5（2）所示：

图5（2） 保存3ds格式

    然后勾选保持MAX的纹理坐标，点确定（很重要）。这样，我们成功的转换了个3DS文件。

2.2 3DS文件的加工处理

    接下来，我们用Deep Exploration 6.3打开3ds文件。如果你刚刚把3ds文件保存在.max文件的目录下，恭喜你，你不用再贴纹理了，否则，你还需要自己一个一个贴纹理。下面是有无纹理的对比。

    如图6所示：

   

图6 有无纹理比较

    网络上有很多人卡在这一步，如果没有纹理应该怎么贴呢？总的来说，出现纹理缺失有很多原因，有些是因为作者没有把纹理全部打包，有些则是因为导出过程出错，需要自己手动加载。对于前一种情况，自求多福吧，对于后一种情况，我们需要自己手动把纹理加上。

    假设我们现在缺少头部纹理，我们需要到下载的文件里头找纹理。现在我们直接双击头部，在弹出对话框中选择属性，然后选择漫反射，再选择浏览，找到纹理后点确定。

    如图7所示：

图7 选择纹理

    添加纹理之后的图像如图8所示：

图8 添加纹理之后的图像

    然后点确定，纹理就添加完毕了。

    这里我们需要注意一个问题，网络上有非常非常多人卡在这一步，就是为什么纹理全部添加完毕之后，导入过程还一直出错。原因就是，在3ds文件中，每个纹理槽都必须对应一个纹理（请容许我称呼它为纹理槽），否则导入过程中就会提示找不到文件，因为读入过程中OpenGL会读入3ds文件的材质（就是纹理槽），但是找不到纹理文件，指针就会为NULL，这时候自然而然就会报错了。

    此时，我们有两种解决方案。第一种，从代码入手，自动忽略为NULL的纹理。第二种，我们从文件入手。这里我将会详细说明如何从文件入手，至于代码方面，网络上各种3ds导入类，质量参差不齐，不太好做统一说明。

我们点开场景标签，再打开材料文件夹，这里你会发现一些有趣的东西。

    如图9所示：

图9 材料文件夹

    这里就是纹理和纹理槽相对应的地方（请再次容许我称呼它为纹理槽），有些文件名左侧的小球上有感叹号，有些那个小球是灰色的。如果我们想成功导入3ds文件的话，这两种情况是不允许出现的，我们只容许一个小球上出现灰色，那就是，其他的坚决不容许。先说明下，有感叹号的小球是因为纹理槽指定了纹理，但是系统找不到纹理文件，灰色小球是因为纹理槽根本没有纹理。再次强调，这两种情况千万不能出现！！对于前者，能找到纹理最好，否则就直接删掉它，至于灰色小球，直接删掉吧，除非你能找到合适的纹理给他贴上（这里删除纹理推荐使用3D Exploration）。

    还需注意一定的是，如果读者发现有个别文件无法读入纹理，但是也不报错，请注意，max文件中是否包含了一种叫做多维子材质的纹理，如果有这样的纹理，需要进行材质分解，所需要的工具笔者会打包给大家。

假设以上的步骤大家都处理好了，下面我们可以进行保存了。保存纹理和新的3ds到同一个目录下（最好新建一个目录）。

    具体设置如图10所示：

 

图10 推荐设置

    这样，我们就成功保存了可以导入OpenGL的3ds文件。

3.导入OpenGL

    终于到了激动人心的一环，小伙伴。做到这一步，如果人品没问题的话，都可以成功的导入3ds。但是，比较遗憾的是，由于不同的人用的导入代码不同，我这里只能介绍我所使用和修改的3DS导入类，因为进行了封装，使用起来还是很方便的，有兴趣的同学可以联系我。

3.1 放置文件

    3ds文件和纹理文件分别放在data\models和data\textures目录下。

3.2 修改代码

    首先，我们需要修改GLBase.h文件，添加进新的3DS文件所在的路径。

    如图11所示：

图11 写入文件名

    然后在静态模型类的头文件Static3DS.h中用模型类定义个g_CKXT对象。

    如图12所示：

图12 定义“刺客信条”对象

    接下来在Static3DS.cpp中初始化g_CKXT对象，写入坐标和缩放比例与文件名。缩放比例与坐标需要进行多次调整。

    具体代码如图13所示：

图13 初始化3DS模型

    接着根据3DS文件进行数据初始化。

    如图14所示：

图14 初始化3DS模型中的数据

    接着进行渲染3DS模型。

    如图15所示：

图15 渲染

    至此，3DS文件已经成功导入。效果如图16所示：

图16 导入后的模型

后记

    经历了半个月左右的周折，计算机图形学作业基本完成。首先，感谢读者能够耐心读完，附录部分算是笔者收获最多的地方，网络上目前没有一个比较完整关于3DS文件导入OpenGL的解决方案，所以才写了这篇附录，希望能为后来者提供方便；其次，笔者深知毫无技术含量，但是还是写了好多，算是无知无畏吧。以后需要学习的东西还有好多，笔者也需知耻而后勇。

    最后要说的是，请原谅我的排版。