COLLADA DOM Tutorial
引言
COLLADA是一个开放的标准，最初用于3D软件数据交换，由SCEA发起，现在则被许多著名厂家支持如Autodesk、XSI等。COLLADA不仅仅可以用于建模工具之间交换数据之用，也可以作为场景描述语言用于小规模的实时渲染。因为COLLADA DOM拥有丰富的内容用于表现场景中的各种元素，从多边形几何体到摄像机无所不包。我们可以通过COLLADA DOM库来进行场景文件的读取与处理操作。
提示
COLLADA DOM的编程方式类似COM
苏醒
从这里下载COLLADA DOM
http://sourceforge.net/projects/collada-dom/
准备好你的IDE/编译器，Windows平台下推荐Visual Studio 8，LINUX/UNIX平台下看各路英豪自己的了。
推荐下载安装包，会省掉不必要的重新编译的工作。我向来最讨厌重新编译别人的库，一来是时间宝贵，编译的时候自己不可能看到任何有意义的东西，二来很多时候编写这些库的时候引用了特定版本的其它库，导致自己还需要去下载其它的库，非常麻烦。
安装好后记得在VC的工程目录加入COLLADA的头文件和库文件文件夹路径，否则什么都找不到。
开始
首先在C++源文件中加入COLLADA DOM所需要的头文件
#include < dom / domCOLLADA.h >
下面写代码，打开一个DAE XML文件。
{
DAE * collada_dom = new DAE(); // 创建一个DOM解析器
daeInt error = collada_dom -> load( " file:///C:/Test/colladaDocument.dae " ); // 打开一个放在C盘Test文件夹下一个名为colladaDocument.dae的文档
error = collada_com -> unload(); // 关闭刚才打开的文档
return 0 ; // 程序返回
}
现在来点复杂的，读取一个几何体。在实际编码前，我们需要理解一个概念，就是Shape与Instance的区别。假如场景中有10000个立方体，那么我们其实只需要储存8个顶点、向量、三角形索引，然后我们指定这10000个立方体各自的变换、Shader参数就可以了。使用COLLADA DOM处理场景中几何体的思路就是，先获得Geometry（也就是我们所知道的Shape），而后获得Instance。在对unload()的调用前增加下面一行代码，
这个时候我们就获得了几何体的确切数目，然后遍历获得各自的数据。再添加一个循环，
{
domGeometry * thisGeometry = 0 ;
m_dae -> getDatabase() -> getElement((daeElement ** ) & thisGeometry,currentGeometry,NULL, " geometry " );
domMesh * thisMesh = thisGeometry -> getMesh();
}
先不要继续添加代码，先最好定义一种我们的程序要使用的物体格式。比如，可以这样，
{
string m_sName;
size_t m_iVertexNum;
size_t m_iNormalNum;
float * m_pVertices;
float * m_pNormals;
size_t m_iTriangleNum;
};
我们就可以直接调用glDrawArrays去绘制这个物体。以后为了提高效率甚至可以把所有顶点都上传到Vertex Buffer Object中，这样就不需要每次绘制的时候把顶点、向量、纹理坐标都上传一遍了。下面继续补全代码，
for ( int currentGeometry = 0 ;currentGeometry < geometryElementCount;currentGeometry ++ )
{
CObject * pShape = new CObject;
domGeometry * thisGeometry = 0 ;
m_dae -> getDatabase() -> getElement((daeElement ** ) & thisGeometry,currentGeometry,NULL, " geometry " ); // 逐个的找到每个Geometry Shape
domMesh * thisMesh = thisGeometry -> getMesh(); // 取得Mesh
domListOfFloats vertexArray = thisMesh -> getSource_array()[ 0 ] -> getFloat_array() -> getValue(); // 取得储存顶点的数组
domListOfFloats normalArray = thisMesh -> getSource_array()[ 1 ] -> getFloat_array() -> getValue(); // 取得储存向量的数组
domListOfUInts indexArray = thisMesh -> getTriangles_array()[ 0 ] -> getP() -> getValue(); // 取得三角形索引
pShape -> m_iTriangleNum = indexArray.getCount() / 6 ; // 看下面的解释
pShape -> m_iVertexNum = vertexArray.getCount() / 3 ; // 每个顶点由3个数字组成
pShape -> m_iNormalNum = normalArray.getCount() / 3 ; // 每个向量也由3个数字组成
printf( " %u %u %u\n " , pShape -> m_iTriangleNum, pShape -> m_iVertexNum, pShape -> m_iNormalNum); // 再次打印一下
ObjectShapes.push_back(pShape);
}
我们知道从MAYA导出的OBJ格式可以不是三角形，通过COLLADA插件导出的物体也一样，我们可以选择三角化或者保持原样。假如我们不选择三角化，那么对于一个简单的CUBE来说，它的表示可能是这样的，
< input semantic ="VERTEX" source ="#pCubeShape1-vertices" offset ="0" />
< input semantic ="NORMAL" source ="#pCubeShape1-normals" offset ="1" />
< vcount > 4 4 4 4 4 4 </ vcount >
< p > 0 0 1 1 3 2 2 3 2 4 3 5 5 6 4 7 4 8 5 9 7 10 6 11 6 12 7 13 1 14 0 15 1 16 7 17 5 18 3 19 6 20 0 21 2 22 4 23 </ p >
</ polylist >
这里vcount的意思是每个POLYGON由多少个顶点向量对组成，列表可以让大家明白的更容易一些，
| Polygon | Vertex Index | Normal Index |
| 0 | 0 1 3 2 | 0 1 2 3 |
| 1 | 2 3 5 4 | 4 5 6 7 |
也就是说，索引数值遵照“顶点 向量 顶点 向量”这样的顺序排列，即使有了UV也一样。
< input semantic ="VERTEX" source ="#pCubeShape1-vertices" offset ="0" />
< input semantic ="NORMAL" source ="#pCubeShape1-normals" offset ="1" />
< p > 0 0 1 1 2 3 1 1 3 2 2 3 2 4 3 5 4 7 3 5 5 6 4 7 4 8 5 9 6 11 5 9 7 10 6 11 6 12 7 13 0 15 7 13 1 14 0 15 1 16 7 17 3 19 7 17 5 18 3 19 6 20 0 21 4 23 0 21 2 22 4 23 </ p >
</ triangles >
三角化后一切看似都变多了，其实原理依旧，
| Triangle | Vertex Index | Normal Index |
| 0 | 0 1 2 | 0 1 3 |
| 1 | 1 3 2 | 1 2 3 |
了解了这个之后，让我们再次把代码补全，将所有三角化后几何体按照顺序储存到数组里去让OpenGL直接渲染。
for ( int currentGeometry = 0 ;currentGeometry < geometryElementCount;currentGeometry ++ )
{
CObject * pShape = new CObject;
domGeometry * thisGeometry = 0 ;
m_dae -> getDatabase() -> getElement((daeElement ** ) & thisGeometry,currentGeometry,NULL, " geometry " ); // 逐个的找到每个Geometry Shape
domMesh * thisMesh = thisGeometry -> getMesh(); // 取得Mesh
domListOfFloats vertexArray = thisMesh -> getSource_array()[ 0 ] -> getFloat_array() -> getValue(); // 取得储存顶点的数组
domListOfFloats normalArray = thisMesh -> getSource_array()[ 1 ] -> getFloat_array() -> getValue(); // 取得储存向量的数组
domListOfUInts indexArray = thisMesh -> getTriangles_array()[ 0 ] -> getP() -> getValue(); // 取得三角形索引
pShape -> m_iTriangleNum = indexArray.getCount() / 6 ; // 看下面的解释
pShape -> m_iVertexNum = vertexArray.getCount() / 3 ; // 每个顶点由3个数字组成
pShape -> m_iNormalNum = normalArray.getCount() / 3 ; // 每个向量也由3个数字组成
printf( " %u %u %u\n " , pShape -> m_iTriangleNum, pShape -> m_iVertexNum, pShape -> m_iNormalNum); // 再次打印一下
pShape -> m_pVertices = new float [pShape -> m_iTriangleNum * 3 * 3 ];
pShape -> m_pNormals = new float [pShape -> m_iTriangleNum * 3 * 3 ];
ObjectShapes.push_back(pShape);
size_t _V[ 3 ],_N[ 3 ];
for ( size_t i = 0 ; i < cube.m_iTriangleNum; i ++ ){
size_t offset = i * 6 ;
_V[ 0 ] = indexArray. get (offset + 0 );
_N[ 0 ] = indexArray. get (offset + 1 );
_V[ 1 ] = indexArray. get (offset + 2 );
_N[ 1 ] = indexArray. get (offset + 3 );
_V[ 2 ] = indexArray. get (offset + 4 );
_N[ 2 ] = indexArray. get (offset + 5 );
offset = i * 3 * 3 ;
for ( size_t j = 0 ; j < 3 ; j ++ ){
pShape -> m_pVertices[offset + 0 ] = vertexArray. get (_V[ 0 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pVertices[offset + 1 ] = vertexArray. get (_V[ 0 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pVertices[offset + 2 ] = vertexArray. get (_V[ 0 ] * 3 + 2 );
pShape -> m_pVertices[offset + 3 ] = vertexArray. get (_V[ 1 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pVertices[offset + 4 ] = vertexArray. get (_V[ 1 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pVertices[offset + 5 ] = vertexArray. get (_V[ 1 ] * 3 + 2 );
pShape -> m_pVertices[offset + 6 ] = vertexArray. get (_V[ 2 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pVertices[offset + 7 ] = vertexArray. get (_V[ 2 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pVertices[offset + 8 ] = vertexArray. get (_V[ 2 ] * 3 + 2 );
pShape -> m_pNormals[offset + 0 ] = normalArray. get (_N[ 0 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pNormals[offset + 1 ] = normalArray. get (_N[ 0 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pNormals[offset + 2 ] = normalArray. get (_N[ 0 ] * 3 + 2 );
pShape -> m_pNormals[offset + 3 ] = normalArray. get (_N[ 1 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pNormals[offset + 4 ] = normalArray. get (_N[ 1 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pNormals[offset + 5 ] = normalArray. get (_N[ 1 ] * 3 + 2 );
pShape -> m_pNormals[offset + 6 ] = normalArray. get (_N[ 2 ] * 3 + 0 );
pShape -> m_pNormals[offset + 7 ] = normalArray. get (_N[ 2 ] * 3 + 1 );
pShape -> m_pNormals[offset + 8 ] = normalArray. get (_N[ 2 ] * 3 + 2 );
}
}
}
这样，我们就可以使用OpenGL渲染了，
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
for ( int i = 0 ; i < ObjectShapes.size(); i ++ ){
glVertexPointer( 3 ,GL_FLOAT, 0 ,ObjectShapes[i] -> m_pVertices);
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0 ,ObjectShapes[i] -> m_pNormals);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0 ,ObjectShapes[i] -> m_iTriangleNum * 3 );
}
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
在这里可能会有疑问，为什么不使用索引的方式绘制，而是把所有的三角形全部分开，因为导出的场景向量与顶点的数目、位置都不统一，导致索引“顾此失彼”全然无序，虽然说可以修正，但是那样代码量就多了起来，而且无法应用OOCSX的方法简化复杂几何体。
关于调试方法
COLLADA DOM在操作过程中几乎都是与指针打交道，在开始不熟悉的情况下频频访问违规出错等等是很正常的，只要注意老老实实的调用getElementName()、getTypeName()、getCount()查看当前操作对象的名称和元素数据，而后逐步的找到自己需要的资源。
性能建议
COLLADA DOM的底层使用的是SAX进行XML文件的访问操作，构建于LibXML2库之上，所以我推荐从DAE文件头开始依次处理Geometry、Visual Scene等等，减少运行库在来回搜索的损耗。默认COLLADA DOM是静态库，导致链接后的程序着实非常巨大，所以推荐使用动态链接。