如何使用 OpenGL-ES 2 在 Android 中加载和显示 .obj 文件

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我正在尝试将 .obj 文件加载到我的 Android 应用程序中并使用 OpenGL 2 显示它。

您可以在此处找到该文件:编辑:我删除了该文件,您可以使用包含下面提到的值的任何 .obj 文件进行测试。

stackoverflow 上有很多类似的问题,但我没有找到不需要大型库的简单解决方案。

该文件仅包含以下值类型:

  • g
  • v
  • vt
  • vn
  • f

我尝试了 libgdx,它工作正常,但对于我的需要来说有点矫枉过正。

我在没有 LWJGL 的情况下尝试了 oObjLoader https://github.com/seanrowens/oObjLoader。解析似乎有效,但是如何在简单的场景中显示这些值?

下一步是将图像作为纹理附加到对象上。但现在我很乐意按原样显示文件。

我愿意接受不同的解决方案,例如预转换文件,因为在应用程序中它只会是这个。

谢谢!

状态更新 基本的加载和显示现在可以工作,如我自己的答案所示。

android opengl-es opengl-es-2.0
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我最终编写了一个新的解析器,它可以像这样使用来构建 FloatBuffers 以在渲染器中使用:

ObjLoader objLoader = new ObjLoader(context, "Mug.obj");

numFaces = objLoader.numFaces;

// Initialize the buffers.
positions = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.positions.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
positions.put(objLoader.positions).position(0);

normals = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.normals.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
normals.put(objLoader.normals).position(0);

textureCoordinates = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.textureCoordinates.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
textureCoordinates.put(objLoader.textureCoordinates).position(0);

这是解析器:

public final class ObjLoader {

    public final int numFaces;

    public final float[] normals;
    public final float[] textureCoordinates;
    public final float[] positions;

    public ObjLoader(Context context, String file) {

        Vector<Float> vertices = new Vector<>();
        Vector<Float> normals = new Vector<>();
        Vector<Float> textures = new Vector<>();
        Vector<String> faces = new Vector<>();

        BufferedReader reader = null;
        try {
            InputStreamReader in = new InputStreamReader(context.getAssets().open(file));
            reader = new BufferedReader(in);

            // read file until EOF
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                String[] parts = line.split(" ");
                switch (parts[0]) {
                    case "v":
                        // vertices
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[3]));
                        break;
                    case "vt":
                        // textures
                        textures.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        textures.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        break;
                    case "vn":
                        // normals
                        normals.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        normals.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        normals.add(Float.valueOf(parts[3]));
                        break;
                    case "f":
                        // faces: vertex/texture/normal
                        faces.add(parts[1]);
                        faces.add(parts[2]);
                        faces.add(parts[3]);
                        break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            // cannot load or read file
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    //log the exception
                }
            }
        }

        numFaces = faces.size();
        this.normals = new float[numFaces * 3];
        textureCoordinates = new float[numFaces * 2];
        positions = new float[numFaces * 3];
        int positionIndex = 0;
        int normalIndex = 0;
        int textureIndex = 0;
        for (String face : faces) {
            String[] parts = face.split("/");

            int index = 3 * (Short.valueOf(parts[0]) - 1);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index++);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index++);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index);

            index = 2 * (Short.valueOf(parts[1]) - 1);
            textureCoordinates[normalIndex++] = textures.get(index++);
            // NOTE: Bitmap gets y-inverted
            textureCoordinates[normalIndex++] = 1 - textures.get(index);

            index = 3 * (Short.valueOf(parts[2]) - 1);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index++);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index++);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index);
        }
    }
}

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尝试一下我在 Github 上找到的这个项目。 https://github.com/WenlinMao/android-3d-model-viewer

这是 OpenGL ES 2.0 的演示。它是一个带有 3D 引擎的 Android 应用程序,可以加载 Wavefront OBJ、STL、DAE 和 glTF 文件。该应用程序基于 andresoviedo 的项目,可以在此处找到该项目,并具有加载和渲染 glTF 格式的附加功能。

此应用程序的目的是学习和分享如何使用 OpenGLES 和 Android 进行绘图。由于这是我的第一个 Android 应用程序,因此很可能存在错误;但我会尝试继续改进应用程序并添加更多功能。

这个项目是开源的,并且包含可以解决您的问题的类!


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当您有“obj”内容时尝试此代码以获取所有

Vertices
Indices
Normals
Texture Coords

我希望它能提供一些帮助,这是代码:

void readObj(String objContents) {
        final float[] vertices;
        final float[] normals;
        final float[] textureCoords;
        final short[] indices;

        Vector<Float> verticesTemp = new Vector<>();
        Vector<Float> normalsTemp = new Vector<>();
        Vector<Float> textureCoordsTemp = new Vector<>();
        Vector<String> facesTemp = new Vector<>();

        String[] lines = objContents.split("\n");
        for (String line : lines) {
            String[] parts = line.split(" ");
            switch (parts[0]) {
                case "v":
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[3]));
                    break;
                case "vn":
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[3]));
                    break;
                case "vt":
                    textureCoordsTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    textureCoordsTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    break;
                case "f":
                    facesTemp.add(parts[1]);
                    facesTemp.add(parts[2]);
                    facesTemp.add(parts[3]);
                    break;
            }
        }

        vertices = new float[verticesTemp.size()];
        normals = new float[normalsTemp.size()];
        textureCoords = new float[textureCoordsTemp.size()];
        indices = new short[facesTemp.size()];

        for (int i = 0, l = verticesTemp.size(); i < l; i++) {
            vertices[i] = verticesTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = normalsTemp.size(); i < l; i++) {
            normals[i] = normalsTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = textureCoordsTemp.size(); i < l; i++) {
            textureCoords[i] = textureCoordsTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = facesTemp.size(); i < l; i++) {
            indices[i] = (short) (Short.parseShort(facesTemp.get(i).split("/")[0]) - 1);
        }
        // now all vertices, normals, textureCoords and indices are ready
    }

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我将扩展用户16386527的答案。因为为了使纹理在对象上正确显示,您需要进行一些更改。代码是 kotlin 语言,但转换为 Java 应该不是问题。

    val verticesTemp: MutableList<Float> = mutableListOf()
    val normalsTemp: MutableList<Float> = mutableListOf()
    val textureCoordsTemp: MutableList<Float> = mutableListOf()
    val facesTemp: MutableList<String> = mutableListOf()

    while (sc.hasNext()) {
        val ln = sc.nextLine()
        val split = ln.split(" ")
        when (split[0]) {
            "v" -> {
                verticesTemp.add(split[1].toFloat())
                verticesTemp.add(split[2].toFloat())
                verticesTemp.add(split[3].toFloat())
            }
            "vn" -> {
                normalsTemp.add(split[1].toFloat())
                normalsTemp.add(split[2].toFloat())
                normalsTemp.add(split[3].toFloat())
            }
            "vt" -> {
                textureCoordsTemp.add(split[1].toFloat())
                textureCoordsTemp.add(-split[2].toFloat()) // Flip the texture if needed
            }
            "f" -> {
                if (split.size == 5) {
                    // triangle 1
                    facesTemp.add(split[1])
                    facesTemp.add(split[2])
                    facesTemp.add(split[3])
                    // triangle 2
                    facesTemp.add(split[1])
                    facesTemp.add(split[3])
                    facesTemp.add(split[4])
                } else {
                    facesTemp.add(split[1])
                    facesTemp.add(split[2])
                    facesTemp.add(split[3])
                }
            }
        }
    }
    sc.close()

    val vertices = mutableListOf<Float>()
    val normals = mutableListOf<Float>()
    val textureCoords = mutableListOf<Float>()
    val indices = mutableListOf<Short>()

    for (face in facesTemp) {
        val indicesArray = face.split(" ")
        for (indexInfo in indicesArray) {
            val index = indexInfo.split("/")
            val vertexIndex = index[0].toInt() - 1
            val textureIndex = index[1].toInt() - 1
            val normalIndex = index[2].toInt() - 1

            // Extract vertex position, texture coordinate, and normal data
            vertices.add(verticesTemp[vertexIndex * 3])
            vertices.add(verticesTemp[vertexIndex * 3 + 1])
            vertices.add(verticesTemp[vertexIndex * 3 + 2])

            textureCoords.add(textureCoordsTemp[textureIndex * 2])
            textureCoords.add(textureCoordsTemp[textureIndex * 2 + 1])

            normals.add(normalsTemp[normalIndex * 3])
            normals.add(normalsTemp[normalIndex * 3 + 1])
            normals.add(normalsTemp[normalIndex * 3 + 2])

            // Add the index for the current vertex data
            indices.add(indices.size.toShort())
        }
    }

    // Convert mutable lists to arrays
    val verticesArray = vertices.toFloatArray()
    val normalsArray = normals.toFloatArray()
    val textureCoordsArray = textureCoords.toFloatArray()
    val indicesArray = indices.toShortArray()
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