#include "Model.h" #include "Camera.h" extern Camera camera; Movable::Movable() : position(0), rotation(0), scale(1) {} // Конструктор копирования Movable::Movable(const Movable& copy) : position(copy.position), rotation(copy.rotation), scale(copy.scale) {} // Конструктор без параметров Model::Model() : verteces_count(0), first_index(0), indices_count(0), vertex_vbo(VERTEX), index_vbo(ELEMENT), normals_vbo(VERTEX), texCoords_vbo(VERTEX) { } // Конструктор копирования Model::Model(const Model& copy) : vao(copy.vao), verteces_count(copy.verteces_count), first_index(copy.first_index), indices_count(copy.indices_count), vertex_vbo(copy.vertex_vbo), index_vbo(copy.index_vbo), normals_vbo(copy.normals_vbo), texCoords_vbo(copy.texCoords_vbo), texture_diffuse(copy.texture_diffuse), material(copy.material) { } Model::~Model() { } // Вызов отрисовки void Model::render(const GLuint &model_uniform, UBO &material_buffer, const glm::mat4& global_tranform) { // Расчитаем матрицу трансформации glm::mat4 model = global_tranform * this->getTransformMatrix(); glUniformMatrix4fv(model_uniform, 1, GL_FALSE, &model[0][0]); // Подключаем текстуры texture_diffuse.use(); // Загружаем данные о материале material_buffer.load(&material, sizeof(material)); // Подключаем VAO vao.use(); // Если есть индексы - рисуем с их использованием if (indices_count) glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices_count, GL_UNSIGNED_INT, (void*)(first_index*sizeof(GLuint))); // Если есть вершины - рисуем на основании массива вершин else if (verteces_count) glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, verteces_count); } // Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера void vertex_attrib_config() { // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO glEnableVertexAttribArray(0); // Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO glVertexAttribPointer( 0 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера , 3 // количество компонент одного элемента , GL_FLOAT // тип , GL_FALSE // нормализованность значений , 0 // шаг , (void *)0 // отступ с начала массива ); } // Загрузка вершин в буфер void Model::load_verteces(glm::vec3* verteces, GLuint count) { // Подключаем VAO и вершинный буфер vao.use(); vertex_vbo.use(); // Загрузка вершин в память буфера vertex_vbo.load(verteces, sizeof(glm::vec3)*count); vertex_attrib_config(); // Запоминаем количество вершин для отрисовки verteces_count = count; } // Загрузка индексов в буфер void Model::load_indices(GLuint* indices, GLuint count) { // Подключаем VAO и индексный буфер vao.use(); index_vbo.use(); // Загрузка вершин в память буфера index_vbo.load(indices, sizeof(GLuint)*count); // Запоминаем количество вершин для отрисовки indices_count = count; } // Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера void texCoords_attrib_config() { // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO glEnableVertexAttribArray(1); // Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO glVertexAttribPointer( 1 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера , 2 // количество компонент одного элемента , GL_FLOAT // тип , GL_FALSE // нормализованность значений , 0 // шаг , (void *)0 // отступ с начала массива ); } // Загрузка текстурных координат в буфер void Model::load_texCoords(glm::vec2* texCoords, GLuint count) { // Подключаем VAO vao.use(); texCoords_vbo.use(); // Загрузка вершин в память буфера texCoords_vbo.load(texCoords, sizeof(glm::vec2)*count); texCoords_attrib_config(); } // Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера void normals_attrib_config() { // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO glEnableVertexAttribArray(2); // Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO glVertexAttribPointer( 2 // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера , 3 // количество компонент одного элемента , GL_FLOAT // тип , GL_FALSE // нормализованность значений , 0 // шаг , (void *)0 // отступ с начала массива ); } // Загрузка нормалей в буфер void Model::load_normals(glm::vec3* normals, GLuint count) { // Подключаем VAO vao.use(); normals_vbo.use(); // Загрузка вершин в память буфера normals_vbo.load(normals, sizeof(glm::vec3)*count); normals_attrib_config(); } #include // Матрица трансформации модели glm::mat4 Movable::getTransformMatrix() { glm::mat4 transformMatrix = glm::mat4(1.0f); // Перемещение модели transformMatrix = glm::translate(transformMatrix, position); // Поворот модели transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.x), glm::vec3(1.0, 0.0, 0.0)); transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.y), glm::vec3(0.0, 1.0, 0.0)); transformMatrix = glm::rotate(transformMatrix, glm::radians(rotation.z), glm::vec3(0.0, 0.0, 1.0)); // Масштабирование transformMatrix = glm::scale(transformMatrix, scale); return transformMatrix; } // Привязка текстуры к модели void Model::set_texture(Texture& texture) { GLuint type = texture.getType(); switch(type) { case TEX_DIFFUSE: texture_diffuse = texture; break; }; } // Ограничение диапазона из буфера индексов void Model::set_index_range(GLuint beg, GLuint count) { first_index = beg; indices_count = count; } #define TINYOBJLOADER_IMPLEMENTATION #include "tiny_obj_loader.h" #include inline void hash_combine(std::size_t& seed) { } template inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v, Rest... rest) { std::hash hasher; seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2); hash_combine(seed, rest...); } GrouptedModel loadOBJtoGroupted(const char* filename, const char* mtl_directory, const char* texture_directory) { GrouptedModel result; Model model; tinyobj::attrib_t attrib; std::vector shapes; std::vector materials; std::string err; // Если в процессе загрузки возникли ошибки - выдадим исключение if (!tinyobj::LoadObj(&attrib, &shapes, &materials, &err, filename, mtl_directory)) throw std::runtime_error(err); std::vector indices; // индексы модели std::vector verteces; // вершины std::vector normals; // нормали std::vector texCords; // текстурные координаты size_t hash; // Для уникальных вершин std::map uniqueVerteces; // словарь для уникальных вершин: ключ - хеш, значение - индекс вершины int last_material_index = 0; // индекс последнего материала (для группировки моделей) int count = 0, offset; // для индексов начала и конца в индексном буфере std::vector materials_range; // хранилище индексов std::vector materials_ids; // индексы материалов materials_range.push_back(count); // Закидываем начало отрезка в индексном буфере // Цикл по считанным моделям for (const auto& shape : shapes) { offset = count; // Переменная для last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3]; // Запоминаем индекс материала // Цикл по индексам модели for (const auto& index : shape.mesh.indices) { hash = 0; hash_combine( hash , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2] , attrib.normals[3 * index.normal_index + 0], attrib.normals[3 * index.normal_index + 1], attrib.normals[3 * index.normal_index + 2] , attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0], attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1]); if (!uniqueVerteces.count(hash)) { uniqueVerteces[hash] = verteces.size(); // группируем вершины в массив на основании индексов verteces.push_back({ attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0] , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1] , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2] }); // группируем нормали в массив на основании индексов normals.push_back({ attrib.normals[3 * index.normal_index + 0] , attrib.normals[3 * index.normal_index + 1] , attrib.normals[3 * index.normal_index + 2] }); // группируем текстурные координаты в массив на основании индексов texCords.push_back({ attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0] , 1-attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1] }); } // Сохраняем индекс в массив indices.push_back(uniqueVerteces[hash]); // Если индекс последнего материала изменился, то необходимо сохранить его if (last_material_index != shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3]) { materials_range.push_back(count); // как конец отрезка materials_ids.push_back(last_material_index); // как используемый материал last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3]; } count++; } // for (const auto& index : shape.mesh.indices) // Если последний материал не загружен - загружаем его if (materials_range[materials_range.size()-1] != count-1) { materials_range.push_back(count); // последний конец отрезка materials_ids.push_back(last_material_index); // последний используемый материал } } // for (const auto& shape : shapes) // Загрузка в буферы model.load_verteces (&verteces[0], verteces.size()); model.load_normals (&normals[0], normals.size()); model.load_texCoords(&texCords[0], texCords.size()); // Загрузка индексного буфера model.load_indices (&indices[0], indices.size()); // Создаем копии модели, которые будут рендериться в заданном диапазоне // И присваиваем текстуры копиям на основании материала for (int i = 0; i < materials_range.size()-1; i++) { result.parts.push_back(model); // Создание копии с общим VAO auto s = --result.parts.end(); s->set_index_range(materials_range[i], materials_range[i+1]-materials_range[i]); // Текстуры Texture diffuse(TEX_DIFFUSE, texture_directory + materials[materials_ids[i]].diffuse_texname); s->set_texture(diffuse); // Материал s->material.ka = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].ambient[0], materials[materials_ids[i]].ambient[1], materials[materials_ids[i]].ambient[2]); s->material.kd = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].diffuse[0], materials[materials_ids[i]].diffuse[1], materials[materials_ids[i]].diffuse[2]); s->material.ks = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].specular[0], materials[materials_ids[i]].specular[1], materials[materials_ids[i]].specular[2]); s->material.p = (materials[materials_ids[i]].shininess > 0.0f) ? 1000.0f / materials[materials_ids[i]].shininess : 1000.0f; } return result; } // Вызов отрисовки групповой модели void GrouptedModel::render(const GLuint &model_uniform, UBO &material_buffer) { glm::mat4 transform = this->getTransformMatrix(); for (auto& model : parts) model.render(model_uniform, material_buffer, transform); }