-2

我正在学习 OpenGL，并对人们如何制作一些高级形状感到好奇。以人物模型为例。如果有人在 OpenGL 中画一个人，他们真的必须坐下来，绘制顶点，然后手动构建三角形来制作人吗？我无法想象人们使用 OpenGL 来制作视频游戏并为每个 3D 模型绘制顶点？你真的必须这样做吗？有没有更自动化的方法？

4

2 回答 2

1

在视频游戏等 3D 应用程序的上下文中，OpenGL 是 3D 应用程序本身与显卡驱动程序之间的接口；您向 OpenGL 发出的命令在某种程度上会被转换并传递给驱动程序，而驱动程序又是软件世界和图形卡之间的接口。一个完整的 3D 应用程序通常需要很多其他的软件组件才能真正有趣，而对于游戏来说，最重要的当然是资产系统，它用于将所有艺术作品导入到您的游戏中。事物，例如图像、声音效果和 3D 模型（可能包括游戏关卡）。这些艺术作品或资产是由艺术家使用专用软件包制作的。对于 3D 模型，一些最流行的建模应用程序是 Blender、Maya、Max、Lightwave。这些包中的每一个都定义了自己的文档格式，用于将资产保存到磁盘；如果您知道格式，您可以编写一个程序来读取文件并向 OpenGL 发出适当的命令以渲染场景。在最基本的层面上，您需要找到文件中存储顶点的位置，并使用 OpenGL 来绘制它们。我所知道的任何引擎都没有真正做到这一点，即读取建模应用程序文档的内容，因为它们是极其复杂的格式，在某些情况下甚至没有记录。

相反，游戏引擎开发人员通常会创建或购买或免费下载一对程序：

  • 导出器是一个从 3D 文档中提取一些相关信息，并将其保存到文件中的程序；这可以是一个独立的程序，也可以是 3D 应用程序本身的插件；例如，Blender 通常使用用 Python 编写的插件，其中包括导出器插件。
  • 导入器通常是链接到游戏引擎的库，并且能够将导出器导出的文件加载到内存中。一旦你将这个数据结构加载到内存中，你就可以遍历它的字段并将适当的命令发送到 OpenGL。

这是一个非常简单的 Blender 示例；以下 Python 脚本足以导出顶点位置。通常您还需要导出面部（三角形）信息，以便能够导出一些有趣的东西。

import bpy

object = bpy.data.objects['Cube']
mesh = object.to_mesh(scene = bpy.context.scene, apply_modifiers = True, settings = 'PREVIEW')

file = open('/Users/Damix/Cube.txt', 'w')

for v in mesh.vertices:
    file.write("%f %f %f\n" % (v.co[0], v.co[1], v.co[2]))

file.close()

对于一个实际的多维数据集，上面的脚本输出一个类似这样的文件：

1.000000 1.000000 -1.000000
1.000000 -1.000000 -1.000000
-1.000000 -1.000000 -1.000000
-1.000000 1.000000 -1.000000
1.000000 0.999999 1.000000
0.999999 -1.000001 1.000000
-1.000000 -1.000000 1.000000
-1.000000 1.000000 1.000000

您可以使用类似这样的方式（对于 C 语言）将此文件读入您​​的游戏中：

float x, y, z;
FILE *file;

file = fopen("/Users/Damix/Cube.txt", "r");

while (fscanf(file, "%f %f %f", &x, &y, &z))
{
    glVertex3f(x, y, z);
}

fclose(file);

在现代 OpenGL 中，您不会使用glVertex3f而是构建一个属性缓冲区。

在真实的游戏引擎中，您还需要导出纹理坐标、法线信息、材质设置以及最可怕的动画数据（如果您有动画）。此外，由于 3D 建模应用程序可能具有与 OpenGL 不同的 3D 约定，因此您需要转换数据；例如，尽管 Blender 是用 OpenGL 编写的，但它使用 Z 轴指向上方的参考框架。

通常明智的做法是使用众所周知的交换格式，您的 3D 建模包中已经存在导入器和导出器。Blender 对导出 Alias Wavefront .OBJ 具有开箱即用的支持，这是一种非常简单的格式，编写导入器并不难。还有其他出口商，但我不知道他们的质量，我从来没有真正使用过它们。您需要进行研究并为您选择正确的格式。

于 2013-06-12T23:50:09.103 回答
1

是的，有——Maya、Max 和其他 3D 建模程序为您做了很多这样的工作。这些类型的程序是制作高级东西的方式。它为您提供了远高于三角形级别的大型构建块和工具，以加快速度，尽管您可以根据需要访问或添加三角形。

于 2013-06-12T22:46:29.410 回答