Stage3D_Game_Programming:渲染3D模型
OBJ是文件,先来解释下OBJ文件。随便找一个OBJ文件,用文本查看:
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# Max2Obj Version 4.0 Mar 10th, 2001 # # object ( null ) to come ... # v - 0.257 0.191 0.423 v - 0.115 0.29 - 0.068 v - 0.237 0 - 0.074 v - 0.237 0.071 0.646 ... # 82 vertices vt 0.623 0.227 0 vt 0.615 0.53 0 vt 0.895 0.555 0 vt 0.825 0.246 0 vt 0.647 0.847 0 ... # 39 texture vertices f 1 / 1 2 / 2 3 / 3 f 3 / 3 4 / 4 1 / 1 f 2 / 2 5 / 5 6 / 6 f 6 / 6 3 / 3 2 / 2 ... # 142 faces |
v:是模型的顶点信息 vt:是贴图的UV坐标 f:是定义面的顶点索引和顶点对应的UV坐标索引 清楚了OBJ文件里各种数据所代表的信息,接下来就是如何把数据传递给显卡渲染。 那么我们需要一个解析OBJ文件的类(代码比较简单,注释就省了)
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package com.parser { import flash.utils.ByteArray; public class OBJParser { private var _lines: Array ; private const LINE_FEED: String = String .fromCharCode( 10 ); private const SPACE: String = String .fromCharCode( 32 ); private var _scale: Number ; public function OBJParser(objfile:ByteArray,scale: Number = 1 ) { _scale = scale; if (objfile) { var lineStr: String = parserToStr(objfile); _lines = lineStr.split(LINE_FEED); var loop: uint = _lines.length; for ( var i: uint = 0 ; i < loop; i++) { parseLine(_lines[i]); } } } private const VERTEX: String = 'v' ; private const UV: String = 'vt' ; private const INDEX_DATA: String = 'f' ; private function parseLine(lineStr: String ): void { var data: Array = lineStr.split(SPACE); if (!data.length) return ; var key: String = data[ 0 ]; var parseData: Array = data.slice( 1 ); switch (key) { case VERTEX: parseVertex(parseData); break ; case UV: parseUV(parseData); break ; case INDEX_DATA: parseIndexData(parseData); break ; } } private var _vertices:Vector.< Number > = new Vector.< Number >(); private function parseVertex(data: Array ): void { if (data[ 0 ] == '' || data[ 0 ] == " " ) { data = data.slice( 1 ); } var loop: uint = data.length; for ( var i: uint = 0 ; i < loop; i++) { var value: Number = Number (data[i]); _vertices.push(value*_scale); } } private var _uvs:Vector.< Number > = new Vector.< Number >(); private function parseUV(data: Array ): void { if (data[ 0 ] == '' || data[ 0 ] == " " ) { data = data.slice( 1 ); } var loop: uint = 2 ; for ( var i: uint = 0 ; i < loop; i++) { var value: Number = Number (data[i]); _uvs.push(value*_scale); } } private const SLASH: String = "/" ; private var _indexData:Vector.< uint > = new Vector.< uint >(); private var _vertexsData:Vector.< Number > = new Vector.< Number >(); private var _uvData:Vector.< Number > = new Vector.< Number >(); private var _faceIndex: uint ; private function parseIndexData(data: Array ): void { var index: uint = 0 ; while ((data[index] == '' ) || (data[index] == ' ' ))index++; var loop: uint = index+ 3 ; var vertexIndex: int ; var uvIndex: int ; var normalIndex: int ; for ( var i: uint = index; i < loop; i++) { var triplet: String = data[i]; var subdata: Array = triplet.split(SLASH); vertexIndex = int (subdata[ 0 ]) - 1 ; uvIndex = int (subdata[ 1 ]) - 1 ; if (vertexIndex < 0 ) vertexIndex = 0 ; if (uvIndex < 0 ) uvIndex = 0 ; index = 3 *vertexIndex; _vertexsData.push(_vertices[index + 0 ], _vertices[index + 1 ], _vertices[index + 2 ]); index = 2 *uvIndex; _uvData.push( 1 -_uvs[index+ 0 ], 1 -_uvs[index+ 1 ]); } _indexData.push(_faceIndex+ 0 ,_faceIndex+ 1 ,_faceIndex+ 2 ); _faceIndex += 3 ; } private function parserToStr(objFileByteArray:ByteArray): String { return objFileByteArray.readUTFBytes(objFileByteArray.bytesAvailable); } /** * 顶点数据 * @return * */ public function get vertexsData():Vector.< Number > { return _vertexsData; } /** * UV数据 * @return * */ public function get uvData():Vector.< Number > { return _uvData; } /** * 索引数据 * @return * */ public function get indexData():Vector.< uint > { return _indexData; } } } |
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有了顶点信息,uv信息和面的索引信息接下来就可以把这货渲染出来了。
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package { import com.adobe.utils.AGALMiniAssembler; import com.adobe.utils.PerspectiveMatrix3D; import com.parser.OBJParser; import flash.display.Bitmap; import flash.display.BitmapData; import flash.display.Sprite; import flash.display.Stage3D; import flash.display.StageAlign; import flash.display.StageScaleMode; import flash.display3D.Context3D; import flash.display3D.Context3DProgramType; import flash.display3D.Context3DTextureFormat; import flash.display3D.Context3DVertexBufferFormat; import flash.display3D.IndexBuffer3D; import flash.display3D.Program3D; import flash.display3D.VertexBuffer3D; import flash.display3D.textures.Texture; import flash.events.Event; import flash.geom.Matrix; import flash.geom.Matrix3D; import flash.geom.Vector3D; import flash.utils.ByteArray; [SWF(width= '800' ,height= '600' ,backgroundColor= '0x333333' ,frameRate= "60" )] public class GameTest extends Sprite { [Embed (source = "art/spaceship.obj" , mimeType = "application/octet-stream" )] private var objData:Class; [Embed (source = "art/spaceship_texture.jpg" )] private var TextureBitmap:Class; private var textureData:Bitmap = new TextureBitmap(); private var _stage3D:Stage3D; private var _context3D:Context3D; private const sw: uint = 700 ; private const sh: uint = 500 ; private var _objParser:OBJParser; //顶点缓冲 存储顶点信息 private var _vertexBuffer:VertexBuffer3D; //顶点缓冲 存储UV信息 private var _uvBuffer:VertexBuffer3D; //顶点索引 private var _indexBuffer:IndexBuffer3D; private var _texture:Texture; private var _textureSize: uint = 512 ; private var _projectionmatrix:PerspectiveMatrix3D; private var _viewmatrix:Matrix3D; private var _modelmatrix:Matrix3D = new Matrix3D(); private var _modelViewProjection:Matrix3D = new Matrix3D(); private var _vertexShaderAssembler:AGALMiniAssembler; private var _fragmentAssembler:AGALMiniAssembler; private var _program:Program3D; public function GameTest() { if ( this .stage) { init(); } else { addEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE,init); } } private function init(e:Event = null ): void { if (hasEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE))removeEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE,init); this .stage.scaleMode = StageScaleMode.NO_SCALE; this .stage.align = StageAlign.TOP_LEFT; initStage3D(); } private function initStage3D(): void { _stage3D = this .stage.stage3Ds[ 0 ]; if (_stage3D) { _stage3D.addEventListener(Event.CONTEXT3D_CREATE,onContext3DCreate); _stage3D.requestContext3D(); } } private function onContext3DCreate(e:Event): void { _context3D = _stage3D.context3D; if (_context3D == null ) { throw new Error( "无法创建Context3D" ); return ; } _stage3D.x = ( this .stage.stageWidth - sw)/ 2 ; _stage3D.y = ( this .stage.stageHeight - sh)/ 2 ; _context3D.configureBackBuffer(sw,sh, 1 ); _context3D.clear( 205 , 205 , 205 ); _context3D.enableErrorChecking = true ; initData(); initShader(); this .stage.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,onEnterFrame); } private function initData(): void { var objdata:ByteArray = new objData() as ByteArray; _objParser = new OBJParser(objdata); var vertexCont: uint = _objParser.vertexsData.length/ 3 ; _vertexBuffer = _context3D.createVertexBuffer(vertexCont, 3 ); _vertexBuffer.uploadFromVector(_objParser.vertexsData, 0 ,vertexCont); var uvCont: uint = _objParser.uvData.length/ 2 ; _uvBuffer = _context3D.createVertexBuffer(uvCont, 2 ); _uvBuffer.uploadFromVector(_objParser.uvData, 0 ,uvCont); _context3D.setVertexBufferAt( 0 ,_vertexBuffer, 0 ,Context3DVertexBufferFormat.FLOAT_3); _context3D.setVertexBufferAt( 1 ,_uvBuffer, 0 ,Context3DVertexBufferFormat.FLOAT_2); var indexData:Vector.< uint > = _objParser.indexData; _indexBuffer = _context3D.createIndexBuffer(indexData.length); _indexBuffer.uploadFromVector(indexData, 0 ,indexData.length); _texture = _context3D.createTexture(_textureSize,_textureSize,Context3DTextureFormat.BGRA, false ); uploadTextureWithMipmaps(_texture,textureData.bitmapData); _projectionmatrix = new PerspectiveMatrix3D(); _projectionmatrix.identity(); // 45 degrees FOV, 640/480 aspect ratio, 0.1=near, 100=far _projectionmatrix.perspectiveFieldOfViewRH( 45.0 , sw / sh, 0.01 , 100.0 ); _viewmatrix = new Matrix3D(); // camera Matrix3D _viewmatrix.identity(); // 移动镜头到(0,0,0) _viewmatrix.appendTranslation( 0 , 0 , 0 ); } private function initShader(): void { _vertexShaderAssembler = new AGALMiniAssembler(); _vertexShaderAssembler.assemble(Context3DProgramType.VERTEX, "m44 op, va0, vc0\n" + "mov v0, va0\n" + "mov v1, va1\n" ); _fragmentAssembler= new AGALMiniAssembler(); _fragmentAssembler..assemble ( Context3DProgramType.FRAGMENT, "tex ft0, v1, fs0 <2d,linear,repeat,miplinear>\n" + "mov oc, ft0\n" ); _program = _context3D.createProgram(); _program.upload(_vertexShaderAssembler.agalcode,_fragmentAssembler.agalcode); _context3D.setTextureAt( 0 ,_texture); _context3D.setProgram(_program); } private var _t: Number = 0 ; private function onEnterFrame(e:Event): void { _context3D.clear( 0 , 0 , 0 ,. 7 ); _t += 2.0 ; _modelmatrix.identity(); //旋转模型 _modelmatrix.appendRotation(_t* 1.0 , Vector3D.Y_AXIS); _modelmatrix.appendRotation(_t*- 0.2 , Vector3D.X_AXIS); _modelmatrix.appendRotation(_t* 0.3 , Vector3D.Y_AXIS); _modelmatrix.appendTranslation(- 0.4 , 0 , - 5 ); _modelViewProjection.identity(); _modelViewProjection.append(_modelmatrix); _modelViewProjection.append(_viewmatrix); _modelViewProjection.append(_projectionmatrix); _context3D.setProgramConstantsFromMatrix(Context3DProgramType.VERTEX, 0 , _modelViewProjection, true ); //绘制模型 _context3D.drawTriangles(_indexBuffer, 0 , _objParser.indexData.length/ 3 ); //呈现至屏幕 _context3D.present(); } /** * Mipmap * @param dest * @param src * */ private function uploadTextureWithMipmaps(dest:Texture, src:BitmapData): void { var ws: int = src.width; var hs: int = src.height; var level: int = 0 ; var tmp:BitmapData; var transform:Matrix = new Matrix(); tmp = new BitmapData(src.width, src.height, true , 0 ); while ( ws >= 1 && hs >= 1 ) { tmp.draw(src, transform, null , null , null , true ); dest.uploadFromBitmapData(tmp, level); transform.scale( 0.5 , 0.5 ); level++; ws >>= 1 ; hs >>= 1 ; if (hs && ws) { tmp.dispose(); tmp = new BitmapData(ws, hs, true , 0x00000000 ); } } tmp.dispose(); } } } |
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