Libgdx New 3D API 教程之 -- 使用Libgdx加载模型

This blog is a chinese version of xoppa's Libgdx new 3D api tutorial. For English version, please refer to >>LINK<<

I wanna say sorry that I haven't say clearly about this article is a chinese version of his tutorial. Now I add the link and descriptions. 

在前面的教程中，我们已经看到如何设置libgdx渲染3D场景。我们已经设置了Camera，增加了一些灯光并渲染一个绿色的盒子。现在让我们添加一个比盒子更有趣的东西，模型Model。

您可以从您喜爱的建模应用程序或使用已有的模型。我找了gdx-invaders里面的飞船模型文件，你可以点 这里下载。您可以解压缩后，将文件放到的android项目的assets目录下。请注意，它包含三个文件，这些文件需要放同一个文件夹中：


ship.obj：我们要加载的wavefront模型文件
ship.mtl：wavefront模型文件使用的material文件

ship.png：纹理文件

现在让我们修改Basic3DTest，用模型替代原本的方盒子：

public class Basic3DTest implements ApplicationListener {
... 
    @Override
    public void create () {
        modelBatch = new ModelBatch();
        lights = new Lights();
        lights.ambientLight.set(0.4f, 0.4f, 0.4f, 1f);
        lights.add(new DirectionalLight().set(0.8f, 0.8f, 0.8f, -1f, -0.8f, -0.2f));
         
        cam = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        cam.position.set(1f, 1f, 1f);
        cam.lookAt(0,0,0);
        cam.near = 0.1f;
        cam.far = 300f;
        cam.update();
 
        ModelLoader loader = new ObjLoader();
        model = loader.loadModel(Gdx.files.internal("data/ship.obj"));
        instance = new ModelInstance(model);
 
        camController = new CameraInputController(cam);
        Gdx.input.setInputProcessor(camController);
    }
...
}

只有一点点改动，首先，camera离原点更近了，因为这飞船太小，然后，我们删掉了ModelBuilder，新建了一个ModelLoader，通过这个Loader，加载了一个模型飞船。结果就像下面这样：

这么做，测试的时候是没什么问题的，可是大型应用中，你将需要AssetManager去管理模型文件。下面，我们来添加：

public class Basic3DTest implements ApplicationListener {
    public PerspectiveCamera cam;
    public CameraInputController camController;
    public ModelBatch modelBatch;
    public AssetManager assets;
    public Array instances = new Array();
    public Lights lights;
    public boolean loading;
     
    @Override
    public void create () {
        modelBatch = new ModelBatch();
        lights = new Lights();
        lights.ambientLight.set(0.4f, 0.4f, 0.4f, 1f);
        lights.add(new DirectionalLight().set(0.8f, 0.8f, 0.8f, -1f, -0.8f, -0.2f));
         
        cam = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        cam.position.set(1f, 1f, 1f);
        cam.lookAt(0,0,0);
        cam.near = 0.1f;
        cam.far = 300f;
        cam.update();
 
        camController = new CameraInputController(cam);
        Gdx.input.setInputProcessor(camController);
         
        assets = new AssetManager();
        assets.load("data/ship.obj", Model.class);
        loading = true;
    }
 
    private void doneLoading() {
        Model ship = assets.get("data/ship.obj", Model.class);
        ModelInstance shipInstance = new ModelInstance(ship); 
        instances.add(shipInstance);
        loading = false;
    }
     
    @Override
    public void render () {
        if (loading && assets.update())
            doneLoading();
        camController.update();
         
        Gdx.gl.glViewport(0, 0, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        Gdx.gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
        modelBatch.begin(cam);
        for (ModelInstance instance : instances)
            modelBatch.render(instance, lights);
        modelBatch.end();
    }
     
    @Override
    public void dispose () {
        modelBatch.dispose();
        instances.clear();
        assets.dispose();
    }
     
    public boolean needsGL20 () {
        return true;
    }
 
    public void resume () {
    }
 
    public void resize (int width, int height) {
    }
 
    public void pause () {
    }
}

过一遍都有哪些改动，去掉了Model instance，创建了AssetManager, 我们没有再使用单个的ModelInstance对象，而新建了一个数组，以便渲染多个实例，看起来更帖近实际。我们还添加了一个flag，标记加载是否正在进行。

现在，在Create方法中，我们创建一个asset manager, 并通过他加载飞船的模型文件。紧接着，我们设置了loading flag，通过它，我们就可以得知，需要更新assetmanager，来取得资源加载状态。在render方法中，我们读取loading flag的值，如果为 true，就说明asset manager正在加载资源，那我们需要调用assets.update()，如果返回的true，则加载结束，调用doneLoading()。同样在render方法里，我们渲染所有instance数组中的对象，而不是仅仅某一个。如果资源没加载成功，这个数组就为空。

新的方法doneLoading（）得到我们刚刚加载的 ship 模型，创建一个名为shipInstance的modelInstance，并把它添加到的instances数组，使得它被渲染。最后，我们需要设置加载标志设置为false，这之后render中，assets.update()将不再被调用。 


如果你运行这个，你会看到跟以前一样画面。并且，你会在看到飞船前，看到黑屏，这是通过asset manager异步加载模型造成的。

我们的程序支持多个model instances, 所以我们改成下面这样。

public class Basic3DTest implements ApplicationListener {
...
    @Override
    public void create () {
        ...
        cam.position.set(7f, 7f, 7f);
        ...
    }
 
    private void doneLoading() {
        Model ship = assets.get("data/ship.obj", Model.class);
        for (float x = -5f; x <= 5f; x += 2f) {
            for (float z = -5f; z <= 5f; z += 2f) {
                ModelInstance shipInstance = new ModelInstance(ship);
                shipInstance.transform.setToTranslation(x, 0, z);
                instances.add(shipInstance);
            }
        }
        loading = false;
    }
...
}

我们把相机又调远了些，这样可以在屏幕里，显示出所有的ship. 您可以通过鼠标滚轮来控制远近（放大，缩小）。在DoneLoading方法中，我们创建多个instance, 并放在一个基于x, z轴的网格中。

使用obj（wavefront）文件做测试还不错，可是现实应用中，就不太合适了，因为这种格式无法包函足够的信息去存储复杂的模型。而在Libgdx中，ObjLoader也就是为了测试用的，没太多也许是你想要的功能。

幸运的是，我们有：FBX-CONV，可以将建模软件生成的模型文件转成libgdx可识别的格式。名字可以有点误导，fbx-conv可以转化包括fbx在内的很多格式，(包括obj)，FBX是首选的文件格式，因为几乎所有的建模程序都支持它。

获取fbx-conv的运行程序，如果你还没有，你可下载源码，或下载windows版的，点击下载（应该不是最新的）。fbx-conv可以生成两种格式，g3dj(json，用于debugging)&g3db(二进制，发布程序时用，因为更小，并且加载更快)。

命令运行如下：

fbx-conv ship.obj

确保其他文件都在同一目录下，它将为您生成一个名为 ship.g3db 的文件。我们在程序中用一下：

public class Basic3DTest implements ApplicationListener {
... 
    @Override
    public void create () {
        ...
        assets.load("data/ship.g3db", Model.class);
        ...
    }
 
    private void doneLoading() {
        Model ship = assets.get("data/ship.g3db", Model.class);
        ...
    }
...
}

下一篇（还没译）：使用Libgdx加载场景。