Сцена и функция-загрузчик

This commit is contained in:
parent 7af8fbb143
commit 004c255013
3 changed files with 167 additions and 36 deletions

View File

@ -19,32 +19,36 @@ class Scene loadGLTFtoScene(std::string filename);
// Класс сцены
class Scene
{
public:
Scene(); // Конструктор пустой сцены
Scene(const Scene &copy); // Конструктор копирования
Scene& operator=(const Scene& other); // Оператор присваивания
public:
Scene(); // Конструктор пустой сцены
Scene(const Scene &copy); // Конструктор копирования
Scene& operator=(const Scene& other); // Оператор присваивания
void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer, bool recalc_animations = false); // Рендер сцены
void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer, UBO *bones_buffer = NULL, bool recalc_animations = false); // Рендер сцены
void set_group_id(GLuint64 id, GLuint etc = 0); // Изменение флага записи идентификатора для всех моделей
void set_group_id(GLuint64 id, GLuint etc = 0); // Изменение флага записи идентификатора для всех моделей
Node root; // Корневой узел
Node root; // Корневой узел
// Списки объектов, выступающих узлами
std::list<Node> nodes; // Список пустых узлов
std::list<Model> models; // Список моделей для рендера
std::list<Camera> cameras; // Список камер
// Списки объектов, выступающих узлами
std::list<Node> nodes; // Список пустых узлов
std::list<Model> models; // Список моделей для рендера
std::list<Camera> cameras; // Список камер
std::vector<Animation> animations; // Список анимаций
std::map<std::string, size_t> animation_names; // Имя анимации - индекс
protected:
void rebuld_tree(const Scene& from); // Перестройка дерева после копирования или присваивания
template <class T>
void rebuild_Nodes_list(T& nodes, const Scene& from); // Перестройка узлов выбранного списка
template <class T>
void move_parent(Node& for_node, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes); // Сдвигает родителя узла между двумя списками при условии его принадлежности к оригинальному
template <class T>
void move_animation_target(Node*& target, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes); // Перестройка узлов анимации
std::list<Bone> bones; // Узлы, выступающие в роли костей
std::list<Skeleton> skeletons; // Скелеты
std::vector<Animation> animations; // Список анимаций
std::map<std::string, size_t> animation_names; // Имя анимации - индекс
protected:
void rebuld_tree(const Scene& from); // Перестройка дерева после копирования или присваивания
template <class T>
void rebuild_Nodes_list(T& nodes, const Scene& from); // Перестройка узлов выбранного списка
template <class T>
void move_parent(Node& for_node, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes); // Сдвигает родителя узла между двумя списками при условии его принадлежности к оригинальному
template <class T>
void move_animation_target(Node*& target, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes); // Перестройка узлов анимации
void rebuld_bones(const Scene &from); // Перестройка указателей на кости и узлы, которые выступают в роли костей
};
#endif // SCENE_H

View File

@ -9,7 +9,8 @@ Scene::Scene()
// Конструктор копирования
Scene::Scene(const Scene &copy): root(copy.root),
nodes(copy.nodes), models(copy.models), cameras(copy.cameras),
animations(copy.animations), animation_names(copy.animation_names)
animations(copy.animations), animation_names(copy.animation_names),
bones(copy.bones) // скелеты (skeletons) перестраиваются в методе Scene::rebuild_bones
{
rebuld_tree(copy);
}
@ -24,13 +25,15 @@ Scene& Scene::operator=(const Scene& other)
animations = other.animations;
animation_names = other.animation_names;
bones = other.bones; // скелеты (skeletons) перестраиваются в методе Scene::rebuild_bones
rebuld_tree(other);
return *this;
}
// Рендер сцены
void Scene::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer, bool recalc_animations)
void Scene::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer, UBO *bones_buffer, bool recalc_animations)
{
// Если требуется пересчитаем анимации
if (recalc_animations)
@ -40,7 +43,7 @@ void Scene::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer, bool reca
// Рендер моделей
for (auto & model : models)
model.render(shaderProgram, material_buffer);
model.render(shaderProgram, material_buffer, bones_buffer);
}
// Перестройка узлов выбранного списка
@ -101,6 +104,71 @@ void Scene::move_animation_target(Node*& target, const std::list<T>& from_nodes,
target = &(*it_this);
}
// Перестройка указателей на кости и узлы, которые выступают в роли костей
void Scene::rebuld_bones(const Scene &from)
{
// Цикл по костям
for (auto bone = bones.begin(); bone != bones.end(); ++bone)
{
// Если целевой узел - оригинальный корневой узел, то меняем на собственный корневой узел
if (bone->node == &from.root)
{
bone->node = &root;
continue;
}
// Если можно привести к модели, то ищем родителя среди моделей
if (dynamic_cast<Model*>(bone->node))
move_animation_target(bone->node, from.models, this->models);
else
// Иначе проверяем на принадлежность к камерам
if (dynamic_cast<Camera*>(bone->node))
move_animation_target(bone->node, from.cameras, this->cameras);
// Иначе это пустой узел
else
move_animation_target(bone->node, from.nodes, this->nodes);
// Не нашли узел - значит он не часть этой сцены
// и изменений по каналу не требуется
}
// Построим скелеты с нуля
// Цикл по скелетам оригинала
for (auto & f_skeleton : from.skeletons)
{
Skeleton tmp;
// Цикл по костям в конкретном скелете оригинала
for (Bone* fs_bones : f_skeleton.bones)
{
auto it_bone = this->bones.begin();
// Цикл по общему списку костей оригинала
for (auto f_bone = from.bones.begin(); f_bone != from.bones.end(); ++f_bone, ++it_bone)
// Если адрес объекта, на который указывает итератор, равен кости в скелете
if (&(*f_bone) == fs_bones)
tmp.bones.push_back(&(*it_bone));
}
skeletons.push_back(tmp);
}
// Обновим указатели в моделях для скелета
for (auto & model : models)
{
// Если есть скелет
if (model.skeleton)
{
auto it_skeleton = this->skeletons.begin();
// Цикл по скелетам оригинала
for (auto f_skeleton = from.skeletons.begin(); f_skeleton != from.skeletons.end(); ++f_skeleton, ++it_skeleton)
// Если адрес оригинального скелета, на который указывает итератор, равен используемому в модели
if (&(*f_skeleton) == model.skeleton)
model.skeleton = &(*it_skeleton);
}
}
}
// Перестройка дерева после копирования или присваивания
void Scene::rebuld_tree(const Scene& from)
{
@ -134,6 +202,9 @@ void Scene::rebuld_tree(const Scene& from)
// Не нашли узел - значит он не часть этой сцены
// и изменений по каналу не требуется
}
// Восстановим указатели на кости и перестроим скелеты
rebuld_bones(from);
}
#define TINYOBJLOADER_IMPLEMENTATION
@ -441,6 +512,9 @@ Scene loadGLTFtoScene(std::string filename)
// Индексы родителей (-1 - корневой узел сцены)
std::vector<int> parents_id(in_model.nodes.size(), -1);
// Зарезервируем место под скелеты
result.skeletons.resize(in_model.skins.size());
// Цикл по сценам
for (auto &scene : in_model.scenes)
{
@ -491,6 +565,10 @@ Scene loadGLTFtoScene(std::string filename)
{
Model model(tmpParent); // Тут используется либо корневой узел сцены, либо вспомогательный узел
// Скелеты записываются только для моделей (не для узлов), если есть
if (node.skin > -1)
model.skeleton = &(*std::next(result.skeletons.begin(), node.skin));
// Цикл по атрибутам примитива
for (auto &attribute : primitive.attributes)
{
@ -507,6 +585,10 @@ Scene loadGLTFtoScene(std::string filename)
attribute_index = 1;
else if (attribute.first.compare("NORMAL") == 0)
attribute_index = 2;
else if (attribute.first.compare("JOINTS_0") == 0)
attribute_index = 5;
else if (attribute.first.compare("WEIGHTS_0") == 0)
attribute_index = 6;
else
continue;
@ -516,13 +598,23 @@ Scene loadGLTFtoScene(std::string filename)
glEnableVertexAttribArray(attribute_index);
// Определим спецификацию атрибута
glVertexAttribPointer( attribute_index // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, tinygltf::GetNumComponentsInType(accessor.type) // количество компонент одного элемента
, accessor.componentType // тип
, accessor.normalized ? GL_TRUE : GL_FALSE // нормализованность значений
, accessor.ByteStride(bufferView) // шаг
, ((char *)NULL + accessor.byteOffset) // отступ с начала массива
);
// Если это индексы костей - привяжем как int
if (attribute_index == 5)
glVertexAttribIPointer( attribute_index // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, tinygltf::GetNumComponentsInType(accessor.type) // количество компонент одного элемента
, accessor.componentType // тип
, accessor.ByteStride(bufferView) // шаг
, ((char *)NULL + accessor.byteOffset) // отступ с начала массива
);
// Иначе как float
else
glVertexAttribPointer ( attribute_index // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
, tinygltf::GetNumComponentsInType(accessor.type) // количество компонент одного элемента
, accessor.componentType // тип
, accessor.normalized ? GL_TRUE : GL_FALSE // нормализованность значений
, accessor.ByteStride(bufferView) // шаг
, ((char *)NULL + accessor.byteOffset) // отступ с начала массива
);
}
// Если есть индексы
@ -733,6 +825,38 @@ Scene loadGLTFtoScene(std::string filename)
result.animations.push_back(animation);
}
auto result_skeleton = result.skeletons.begin(); // Итератор по скелетам в нашей сцене
// Цикл по скелетам (зарезервированы в начале)
for (auto &in_skin : in_model.skins)
{
// Цикл по костям скелета
for (int i = 0; i < in_skin.joints.size(); i++)
{
Bone bone;
// Если есть матрица обратного преобразования связывания
if (in_skin.inverseBindMatrices > 0)
{
// Получение матриц обратного преобразования связывания
const auto& accessor = in_model.accessors[in_skin.inverseBindMatrices];
const auto& bufferView = in_model.bufferViews[accessor.bufferView];
const auto& buffer = in_model.buffers[bufferView.buffer];
const glm::mat4* matrix = reinterpret_cast<const glm::mat4*>(&(buffer.data[bufferView.byteOffset + accessor.byteOffset]));
bone.inverseBindMatrix = matrix[i];
}
// Узел, выступающий в роли кости
bone.node = pNodes[in_skin.joints[i]];
// Добавим в список костей сцены
result.bones.push_back(bone);
// Добавим кость к скелету
result_skeleton->bones.push_back(&(result.bones.back()));
}
++result_skeleton; // Двигаем итератор
}
// Зададим трансформацию и родителей для узлов
// Цикл по всем индексам узлов
for (int node_id = 0; node_id < in_model.nodes.size(); node_id++)

View File

@ -153,7 +153,7 @@ int main(void)
gShader.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*));
// Загрузка сцены из obj файла
Scene scene = loadGLTFtoScene("../resources/models/rotating-cube_cubic-spline.gltf");
Scene scene = loadGLTFtoScene("../resources/models/LowpolyHuman_Hi.gltf");
scene.root.e_position().y = -1;
scene.root.e_position().z = 3;
scene.set_group_id((GLuint64) &scene.root);
@ -458,6 +458,9 @@ int main(void)
TextureCube reflections_texture(skybox_texture);
reflections_texture.setType(9);
// Буфер для костей
UBO bones_matrices_data(NULL, sizeof(glm::mat4)*MAX_BONES, 5);
// Пока не произойдет событие запроса закрытия окна
while(!glfwWindowShouldClose(window))
{
@ -476,7 +479,7 @@ int main(void)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Тут производится рендер
scene.render(gShader, material_data, true);
scene.render(gShader, material_data, &bones_matrices_data, true);
rectangle.render(gShader, material_data);
// Отрисовка отладочных лампочек со специальным шейдером
@ -530,7 +533,7 @@ int main(void)
// Очистка буфера глубины
glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// Рендерим геометрию в буфер глубины
scene.render(sunShadowShader, material_data);
scene.render(sunShadowShader, material_data, &bones_matrices_data);
rectangle.render(sunShadowShader, material_data);
// Изменим размер вывода для стороны кубической карты точечного источника
@ -546,7 +549,7 @@ int main(void)
{
glUniform1i(pointShadowShader.getUniformLoc("light_i"), i);
// Рендерим геометрию в буфер глубины
scene.render(pointShadowShader, material_data);
scene.render(pointShadowShader, material_data, &bones_matrices_data);
rectangle.render(pointShadowShader, material_data);
}