qt+opengl 加载三维obj文件

news2025/3/31 20:05:12

1前面我们已经熟悉了opengl自定义顶点生成一个立方体,并且我们实现了立方体的旋转,光照等功能。下面我们来用opengl来加载一个obj文件。准备我们首先准备一个简单的obj文件(head.obj)。资源在本页下载

2 在obj文件里面,我们关注下 v 字段和f字段

 v 字段就是顶点  f字段代表了面,意思是每个面的顶点编号。 结构如下

v -0.99179999 -2.98999995 4.05410025  表示顶点值

f 12791 127 126   表示这个面的三个点在 v 里面的index值是12791 也是就是v[12791]的值的顶点是这个面的顶点值。

3 下面我们来解析obj文件

bool load(QString fileName, QVector<float>& vPoints)
{
    if (fileName.mid(fileName.lastIndexOf('.')) != ".obj" && fileName.mid(fileName.lastIndexOf('.')) != ".OBJ")
    {
        qDebug() << "file is not a obj file.";
        return false;
    }
    QFile objFile(fileName);
    if (!objFile.open(QIODevice::ReadOnly))
    {
        qDebug() << "open" << fileName << "failed";
        return false;
    }
    else
    {
        qDebug() << "open" << fileName << "success!";
    }

    QVector<float> vertextPoints, texturePoints, normalPoints;
    QVector<Face> facesIndexs;
    while (!objFile.atEnd())
    {
        QByteArray lineData = objFile.readLine();

        QList<QByteArray> strValues = lineData.trimmed().split(' ');
        QString dataType = strValues.takeFirst();
        for(int i=0;i<strValues.size();i++)
        {
            double nData = strValues.at(i).toDouble();
            QString strTemp = QString::number(nData,'f',4);
            if (dataType == "v")
            {
                vertextPoints.append(strTemp.toFloat());
            }
            else if (dataType == "vt")
            {
               texturePoints.append(strValues.at(i).toFloat());
            }
            else if (dataType == "vn")
            {
                normalPoints.append(strValues.at(i).toFloat());
            }
            else if (dataType == "f")
            {
                Face ondInfo;
                if(strValues.at(i).contains("/"))
                {
                    QList<QByteArray> strTemp = strValues.at(i).split('/');
                    if(strTemp.size()==2)
                    {
                      ondInfo.vertices  =  strTemp.at(0).toInt();
                      ondInfo.texCoords =  strTemp.at(1).toInt();
                    }
                    else if(strTemp.size()==3)
                    {
                        ondInfo.vertices  =  strTemp.at(0).toInt();
                        ondInfo.texCoords =  strTemp.at(1).toInt();
                        ondInfo.normals   =  strTemp.at(2).toInt();
                    }
                }
                else
                {
                    ondInfo.vertices = strValues.at(i).toInt();
                    //qDebug()<<"Face ondInfo"<<ondInfo.vertices;
                }
                facesIndexs.append(ondInfo);
            }
        }
    }
    objFile.close();
    int count =0;
    for (int i=0;i<facesIndexs.size();i++)
    {
        int vIndex = facesIndexs[i].vertices - 1;
        if(vIndex * 3 <=vertextPoints.size() ||vIndex * 3 + 1 <=vertextPoints.size()||vIndex * 3 + 2<=vertextPoints.size() )
        {
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3);
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3 + 1);
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3 + 2);
           // qDebug()<<"vIndex"<<i<<vertextPoints.size()<<vIndex * 3;
        }
        else
        {
         //  qDebug()<<"vIndex error"<<i<<vertextPoints.size()<<vIndex * 3;
        }
    }
    vertextPoints.clear();
    texturePoints.clear();
    normalPoints.clear();
    facesIndexs.clear();

    return true;
}

 接着我们来写加载代码

和以前的一样,就是写glsl语句,

#ifndef TESTOBJOPENGL_H
#define TESTOBJOPENGL_H

#include <QObject>
#include <QWidget>
#include <QOpenGLWidget>
#include <QOpenGLExtraFunctions>
#include <QOpenGLBuffer>
#include <QOpenGLShaderProgram>
#include <QOpenGLVertexArrayObject>
#include <QTimer>
#include <QOpenGLTexture>
#include <QOpenGLWidget>
#include <QOpenGLFunctions>
#include <QOpenGLBuffer>
#include <QOpenGLVertexArrayObject>
#include <QTimer>
#include <QMouseEvent>

QT_FORWARD_DECLARE_CLASS(QOpenGLShaderProgram);
QT_FORWARD_DECLARE_CLASS(QOpenGLTexture)
class testobjOpengl : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions
{
public:
    testobjOpengl( QWidget *parent=nullptr);
    ~testobjOpengl();
protected:
    void initializeGL() override;
    void paintGL() override;
    void resizeGL(int width, int height) override;
    void rotateBy(int xAngle, int yAngle, int zAngle);
    bool load(QString fileName, QVector<float>& vPoints);
    struct Face{
       int vertices;
       int texCoords;
       int normals;
       Face()
       {
           vertices = -1;
           texCoords = -1;
           normals = -1;
       }
    };
private:
    QVector<float> m_vPoints;
    int m_xRot;
    int m_yRot;
    int m_zRot;
    QOpenGLShaderProgram *m_program= nullptr;
    QOpenGLVertexArrayObject vao;
    QOpenGLBuffer vbo;
    QVector3D cameraPos;
    QVector3D cameraTarget;
    QVector3D cameraDirection;
    QOpenGLTexture *texture;

    int m_projMatrixLoc;
    int m_mvMatrixLoc;
    int m_normalMatrixLoc;
    int m_lightPosLoc;
    QMatrix4x4 m_proj;

    QMatrix4x4 m_camera;
    QMatrix4x4 m_world;
    QVector3D m_camera_pos;
    QTimer* timer;

    int  m_yPos=0;
    int  m_zPos=0;

};

#endif // TESTOBJOPENGL_H
#include "testobjopengl.h"

static const char *vertexShaderSourceCore =
        "#version 330\n"
        "layout (location = 0) in vec4 vertex;\n"
        "layout (location = 1) in vec3 normal;\n"
        "out vec3 vert;\n"
        "out vec3 vertNormal;\n"
        "uniform  mat4 matrix;\n"
        "uniform  mat4 view;\n"
        "uniform  mat4 projection;\n"
        "uniform  mat3 normalMatrix;\n"
        "void main() {\n"
        "   vert = vertex.xyz;\n"
        "   vertNormal = normalMatrix * normal;\n"
        "   gl_Position = projection*view* matrix * vertex;\n"
        "}\n";
static const char *fragmentShaderSourceCore =
        "#version 150\n"
        "in highp vec3 vert;\n"
        "in highp vec3 vertNormal;\n"
        "out highp vec4 fragColor;\n"
        "uniform highp vec3 lightPos;\n"
        "void main() {\n"
        "   highp vec3 L = normalize(lightPos - vert);\n"
        "   highp float NL = max(dot(normalize(vertNormal), L), 0.0);\n"
        "   highp vec3 color = vec3(1.0, 1.0, 0.0);\n"
        "   highp vec3 col = clamp(color * 0.2 + color * 0.8 * NL, 0.0, 1.0);\n"
        "   fragColor = vec4(col, 1.0);\n"
        "}\n";

testobjOpengl::testobjOpengl(QWidget *parent)
    : QOpenGLWidget(parent),
      m_xRot(0),
      m_yRot(0),
      m_zRot(0)
{
    m_vPoints.clear();
    cameraPos = QVector3D(0, 0, 3);
    QString strTemp = "F:/Tree2/head.obj";
    bool ret = load(strTemp,m_vPoints);
    if(ret)
    {
        timer = new QTimer;
        timer->setInterval(100);
        connect(timer,&QTimer::timeout,this,[=]{
            qDebug()<<"timeout";
            rotateBy(10 * 16, +10 * 16, -1 * 16);
        });
        timer->start();
    }
    else
    {
       qDebug()<<"1111111111111111";
    }

}
void testobjOpengl::rotateBy(int xAngle, int yAngle, int zAngle)
{
    float cameraSpeed = 0.2;
    m_camera_pos -= cameraSpeed * QVector3D(0, 0, -1);//由远到近
    if(m_yPos>=100)
    {
       m_yPos = 0;
    }
    m_yPos+=10;
    if(m_zPos>=100)
    {
       m_zPos = 0;
    }
    m_zPos+=10;
   // m_camera_pos = QVector3D(0, m_yPos, m_zPos);//由远到近
   // m_camera_pos.setY(m_yPos);
    m_xRot += xAngle;
    m_yRot += yAngle;
    m_zRot += zAngle;
    update();
    //timer->stop();
}
testobjOpengl::~testobjOpengl()
{

}

void testobjOpengl::initializeGL()
{
    initializeOpenGLFunctions();
    m_program = new QOpenGLShaderProgram;
    m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Vertex, vertexShaderSourceCore);
    m_program->addShaderFromSourceCode(QOpenGLShader::Fragment, fragmentShaderSourceCore);
    if (m_program->link())
    {
        qDebug() << "link success!";
    }
    else
    {
        qDebug() << "link failed";
    }
    m_program->bindAttributeLocation("vertex", 0);
    m_program->bindAttributeLocation("normal", 1);
    m_program->link();
    m_program->bind();

//    m_projMatrixLoc = m_program->uniformLocation("projection");
//    m_mvMatrixLoc = m_program->uniformLocation("matrix");
//    m_normalMatrixLoc = m_program->uniformLocation("normalMatrix");
//    m_lightPosLoc = m_program->uniformLocation("lightPos");

    vbo.create();
    vbo.bind();
    vbo.allocate(m_vPoints.data(), m_vPoints.size() * sizeof(float));

    QOpenGLFunctions *f = QOpenGLContext::currentContext()->functions();
    f->glEnableVertexAttribArray(0);
    f->glEnableVertexAttribArray(1);
    f->glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), nullptr);
    f->glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), reinterpret_cast<void *>(3 * sizeof(GLfloat)));
    vbo.release();
    m_program->setUniformValue(m_lightPosLoc, QVector3D(10, 10, 10)); 
}


void testobjOpengl::paintGL()
{

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_CULL_FACE);


    QMatrix4x4 m;
    //m.ortho(-0.5f, +0.5f, +0.5f, -0.5f, 4.0f, 15.0f);
    m.setToIdentity();
    m.translate(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    m.rotate(m_xRot / 16.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    m.rotate(90, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    m.rotate(0, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    m.scale(0.5);

    QMatrix4x4 view;
    view.setToIdentity();
    view.lookAt(QVector3D(0, 20, 20), QVector3D(0,0,0), QVector3D(1,0,0));



    m_program->bind();
    m_program->setUniformValue("projection", m_proj);
    m_program->setUniformValue("matrix", m);
    m_program->setUniformValue("view", view);
    m_program->setUniformValue("lightPos", QVector3D(10, 10, 0));
    QMatrix3x3 normalMatrix = m.normalMatrix();
    m_program->setUniformValue("normalMatrix", normalMatrix);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, m_vPoints.size()/3);

    m_program->release();
}

void testobjOpengl::resizeGL(int width, int height)
{
    m_proj.setToIdentity();
    m_proj.perspective(45.0f, GLfloat(width) / height, 0.01f, 100.0f);
}
bool testobjOpengl::load(QString fileName, QVector<float>& vPoints)
{
    if (fileName.mid(fileName.lastIndexOf('.')) != ".obj" && fileName.mid(fileName.lastIndexOf('.')) != ".OBJ")
    {
        qDebug() << "file is not a obj file.";
        return false;
    }
    QFile objFile(fileName);
    if (!objFile.open(QIODevice::ReadOnly))
    {
        qDebug() << "open" << fileName << "failed";
        return false;
    }
    else
    {
        qDebug() << "open" << fileName << "success!";
    }

    QVector<float> vertextPoints, texturePoints, normalPoints;
    QVector<Face> facesIndexs;
    while (!objFile.atEnd())
    {
        QByteArray lineData = objFile.readLine();

        QList<QByteArray> strValues = lineData.trimmed().split(' ');
        QString dataType = strValues.takeFirst();
        for(int i=0;i<strValues.size();i++)
        {
            double nData = strValues.at(i).toDouble();
            QString strTemp = QString::number(nData,'f',4);
            if (dataType == "v")
            {
                vertextPoints.append(strTemp.toFloat());
            }
            else if (dataType == "vt")
            {
               texturePoints.append(strValues.at(i).toFloat());
            }
            else if (dataType == "vn")
            {
                normalPoints.append(strValues.at(i).toFloat());
            }
            else if (dataType == "f")
            {
                Face ondInfo;
                if(strValues.at(i).contains("/"))
                {
                    QList<QByteArray> strTemp = strValues.at(i).split('/');
                    if(strTemp.size()==2)
                    {
                      ondInfo.vertices  =  strTemp.at(0).toInt();
                      ondInfo.texCoords =  strTemp.at(1).toInt();
                    }
                    else if(strTemp.size()==3)
                    {
                        ondInfo.vertices  =  strTemp.at(0).toInt();
                        ondInfo.texCoords =  strTemp.at(1).toInt();
                        ondInfo.normals   =  strTemp.at(2).toInt();
                    }
                }
                else
                {
                    ondInfo.vertices = strValues.at(i).toInt();
                    //qDebug()<<"Face ondInfo"<<ondInfo.vertices;
                }
                facesIndexs.append(ondInfo);
            }
        }
    }
    objFile.close();
    int count =0;
    for (int i=0;i<facesIndexs.size();i++)
    {
        int vIndex = facesIndexs[i].vertices - 1;
        if(vIndex * 3 <=vertextPoints.size() ||vIndex * 3 + 1 <=vertextPoints.size()||vIndex * 3 + 2<=vertextPoints.size() )
        {
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3);
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3 + 1);
            vPoints << vertextPoints.at(vIndex * 3 + 2);
           // qDebug()<<"vIndex"<<i<<vertextPoints.size()<<vIndex * 3;
        }
        else
        {
         //  qDebug()<<"vIndex error"<<i<<vertextPoints.size()<<vIndex * 3;
        }
    }
    vertextPoints.clear();
    texturePoints.clear();
    normalPoints.clear();
    facesIndexs.clear();

    return true;
}

 我们开始调用

testobjOpengl w;

w.show();

运行结果:

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经纬管网建模系统MagicPipe3D&#xff0c;基于二维矢量管线管点数据本地离线参数化构建地下管网三维模型&#xff08;包括管道、接头、附属设施等&#xff09;&#xff0c;输出标准3DTiles、Obj模型等格式&#xff0c;支持Cesium、Unreal、Unity、Osg等引擎加载进行三维可视化、…

iOS自定义collection view的page size(width/height)分页效果

前言 想必大家工作中或多或少会遇到下图样式的UI需求吧 像这种cell长度不固定&#xff0c;并且还能实现的分页效果UI还是很常见的 实现 我们这里实现主要采用collection view&#xff0c;实现的方式是自定义一个UICollectionViewFlowLayout的子类&#xff0c;在这个类里对…

以科技赋能,炫我云渲染受邀参加中关村文化科技融合影视精品创作研讨会!

在文化与科技深度融合的时代浪潮下&#xff0c;影视创作行业经历着前所未有的变革。影视创作行业发展态势迅猛&#xff0c; 同时也面临着诸多挑战。为促进影视创作行业的创新发展&#xff0c;加强业内交流与合作&#xff0c; 3月25日下午&#xff0c;海淀区文化创意产业协会举办…

华为、浪潮、华三链路聚合概述

1、华为 链路聚合可以提高链路带宽和链路冗余性。有三种类型&#xff0c;分别是手工链路聚合&#xff0c;静态lacp链路聚合&#xff0c;动态lacp链路聚合。 手工链路模式&#xff1a;也称负载分担模式&#xff0c;需手动指定链路&#xff0c;各链路之间平均分担流量。静态LAC…

【go微服务】Golang微服务之基--rpc的实现原理以及应用实战

✨✨ 欢迎大家来到景天科技苑✨✨ &#x1f388;&#x1f388; 养成好习惯&#xff0c;先赞后看哦~&#x1f388;&#x1f388; &#x1f3c6; 作者简介&#xff1a;景天科技苑 &#x1f3c6;《头衔》&#xff1a;大厂架构师&#xff0c;华为云开发者社区专家博主&#xff0c;…

Redis的List类型

Redis的List类型 一.List类型简单介绍 二.List的常用命令1.LPUSH2.LRANGE3.LPUSHX4.RPUSH5.RPUSHX6.LPOP7.RPOP8.LINDEX9.LINSERT10.LLEN11.LREM12.LTRIM13.LSET 三.阻塞命令1.BRPOP&#xff08;i&#xff09;针对不是空的列表进行操作&#xff1a;&#xff08;ii&#xff09;针…

【C语言】分支与循环(下)

前言&#xff1a;小飞在&#xff08;上&#xff09;篇总结了分支结构的内容&#xff0c;本文接上&#xff0c;总结循环结构的知识。 看完觉得有帮助的话记得点赞收藏加关注哦~ 目录 一、while循环 二、for循环 三、do-while循环 四、循环中的break和continue 五、循环结构…

SpringBoot集成腾讯云OCR实现身份证识别

OCR身份证识别 官网地址&#xff1a;https://cloud.tencent.com/document/product/866/33524 身份信息认证&#xff08;二要素核验&#xff09; 官网地址&#xff1a;https://cloud.tencent.com/document/product/1007/33188 代码实现 引入依赖 <dependency><…

【C++数据库】SQLite3数据库连接与操作

注意:本文代码均为C++20标准下实现 一、SQLite3库安装 1.1 安装库文件 【工具】跨平台C++包管理利器vcpkg完全指南 vcpkg install sqlite3# 集成至系统目录,之前执行过此命令的无需再次执行 vcpkg integrate install1.2 验证代码 在VS2022中新建控制台项目,测试代码如下…

如何在根据名称或id找到json里的节点以及对应的所有的父节点?

函数如下&#xff1a; 数据如下&#xff1a; [{ "name": "数据看板", "id": "data", "pageName": "tableeauData", "list": [] }, { "name": "审计模块", "id": &quo…