3ds.cpp

3DS模型的读取与绘制实例

#include "main.h"
#include "3ds.h"

//  构造函数的功能是初始化tChunk数据
CLoad3DS::CLoad3DS()
{
	m_CurrentChunk = new tChunk;				// 初始化并为当前的块分配空间
	m_TempChunk = new tChunk;					// 初始化一个临时块并分配空间
}

//  打开一个3ds文件，读出其中的内容，并释放内存
bool CLoad3DS::Import3DS(t3DModel *pModel, char *strFileName)
{
	char strMessage[255] = {0};

	// 打开一个3ds文件
	m_FilePointer = fopen(strFileName, "rb");

	// 确保所获得的文件指针合法
	if(!m_FilePointer) 
	{
		sprintf(strMessage, "Unable to find the file: %s!", strFileName);
		MessageBox(NULL, strMessage, "Error", MB_OK);
		return false;
	}

	// 当文件打开之后，首先应该将文件最开始的数据块读出以判断是否是一个3ds文件
	// 如果是3ds文件的话，第一个块ID应该是PRIMARY

	// 将文件的第一块读出并判断是否是3ds文件
	ReadChunk(m_CurrentChunk);

	// 确保是3ds文件
	if (m_CurrentChunk->ID != PRIMARY)
	{
		sprintf(strMessage, "Unable to load PRIMARY chuck from file: %s!", strFileName);
		MessageBox(NULL, strMessage, "Error", MB_OK);
		return false;
	}

	// 现在开始读入数据，ProcessNextChunk()是一个递归函数

	// 通过调用下面的递归函数，将对象读出
	ProcessNextChunk(pModel, m_CurrentChunk);

	// 在读完整个3ds文件之后，计算顶点的法线
	ComputeNormals(pModel);

	// 释放内存空间
	CleanUp();

	return true;
}


//  下面的函数释放所有的内存空间，并关闭文件
void CLoad3DS::CleanUp()
{

	fclose(m_FilePointer);						// 关闭当前的文件指针
	delete m_CurrentChunk;						// 释放当前块
	delete m_TempChunk;							// 释放临时块
}



//  下面的函数读出3ds文件的主要部分
void CLoad3DS::ProcessNextChunk(t3DModel *pModel, tChunk *pPreviousChunk)
{
	t3DObject newObject = {0};					// 用来添加到对象链表
	tMaterialInfo newTexture = {0};				// 用来添加到材质链表
	unsigned int version = 0;					// 保存文件版本
	int buffer[50000] = {0};					// 用来跳过不需要的数据

	m_CurrentChunk = new tChunk;				// 为新的块分配空间		

	//  下面每读一个新块，都要判断一下块的ID，如果该块是需要的读入的，则继续进行
	//  如果是不需要读入的块，则略过

	// 继续读入子块，直到达到预定的长度
	while (pPreviousChunk->bytesRead < pPreviousChunk->length)
	{
		// 读入下一个块
		ReadChunk(m_CurrentChunk);

		// 判断块的ID号
		switch (m_CurrentChunk->ID)
		{
		case VERSION:							// 文件版本号
			
			// 在该块中有一个无符号短整型数保存了文件的版本
			
			// 读入文件的版本号，并将字节数添加到bytesRead变量中
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(&version, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);

			// 如果文件版本号大于3，给出一个警告信息
			if (version > 0x03)
				MessageBox(NULL, "This 3DS file is over version 3 so it may load incorrectly", "Warning", MB_OK);
			break;

		case OBJECTINFO:						// 网格版本信息
			
			// 读入下一个块
			ReadChunk(m_TempChunk);

			// 获得网格的版本号
			m_TempChunk->bytesRead += fread(&version, 1, m_TempChunk->length - m_TempChunk->bytesRead, m_FilePointer);

			// 增加读入的字节数
			m_CurrentChunk->bytesRead += m_TempChunk->bytesRead;

			// 进入下一个块
			ProcessNextChunk(pModel, m_CurrentChunk);
			break;

		case MATERIAL:							// 材质信息

			// 材质的数目递增
			pModel->numOfMaterials++;

			// 在纹理链表中添加一个空白纹理结构
			pModel->pMaterials.push_back(newTexture);

			// 进入材质装入函数
			ProcessNextMaterialChunk(pModel, m_CurrentChunk);
			break;

		case OBJECT:							// 对象的名称
				
			// 该块是对象信息块的头部，保存了对象了名称

			// 对象数递增
			pModel->numOfObjects++;
		
			// 添加一个新的tObject节点到对象链表中
			pModel->pObject.push_back(newObject);
			
			// 初始化对象和它的所有数据成员
			memset(&(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1]), 0, sizeof(t3DObject));

			// 获得并保存对象的名称，然后增加读入的字节数
			m_CurrentChunk->bytesRead += GetString(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1].strName);
			
			// 进入其余的对象信息的读入
			ProcessNextObjectChunk(pModel, &(pModel->pObject[pModel->numOfObjects - 1]), m_CurrentChunk);
			break;

		case EDITKEYFRAME:

			// 跳过关键帧块的读入，增加需要读入的字节数
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;

		default: 
			
			//  跳过所有忽略的块的内容的读入，增加需要读入的字节数
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;
		}

		// 增加从最后块读入的字节数
		pPreviousChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead;
	}

	// 释放当前块的内存空间
	delete m_CurrentChunk;
	m_CurrentChunk = pPreviousChunk;
}


//  下面的函数处理所有的文件中对象的信息
void CLoad3DS::ProcessNextObjectChunk(t3DModel *pModel, t3DObject *pObject, tChunk *pPreviousChunk)
{
	int buffer[50000] = {0};					// 用于读入不需要的数据

	// 对新的块分配存储空间
	m_CurrentChunk = new tChunk;

	// 继续读入块的内容直至本子块结束
	while (pPreviousChunk->bytesRead < pPreviousChunk->length)
	{
		// 读入下一个块
		ReadChunk(m_CurrentChunk);

		// 区别读入是哪种块
		switch (m_CurrentChunk->ID)
		{
		case OBJECT_MESH:					// 正读入的是一个新块
		
			// 使用递归函数调用，处理该新块
			ProcessNextObjectChunk(pModel, pObject, m_CurrentChunk);
			break;

		case OBJECT_VERTICES:				// 读入是对象顶点
			ReadVertices(pObject, m_CurrentChunk);
			break;

		case OBJECT_FACES:					// 读入的是对象的面
			ReadVertexIndices(pObject, m_CurrentChunk);
			break;

		case OBJECT_MATERIAL:				// 读入的是对象的材质名称
			
			// 该块保存了对象材质的名称，可能是一个颜色，也可能是一个纹理映射。同时在该块中也保存了
			// 纹理对象所赋予的面

			// 下面读入对象的材质名称
			ReadObjectMaterial(pModel, pObject, m_CurrentChunk);			
			break;

		case OBJECT_UV:						// 读入对象的UV纹理坐标

			// 读入对象的UV纹理坐标
			ReadUVCoordinates(pObject, m_CurrentChunk);
			break;

		default:  

			// 略过不需要读入的块
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;
		}

		// 添加从最后块中读入的字节数到前面的读入的字节中
		pPreviousChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead;
	}

	// 释放当前块的内存空间，并把当前块设置为前面块
	delete m_CurrentChunk;
	m_CurrentChunk = pPreviousChunk;
}

//  下面的函数处理所有的材质信息
void CLoad3DS::ProcessNextMaterialChunk(t3DModel *pModel, tChunk *pPreviousChunk)
{
	int buffer[50000] = {0};					// 用于读入不需要的数据

	// 给当前块分配存储空间
	m_CurrentChunk = new tChunk;

	// 继续读入这些块，知道该子块结束
	while (pPreviousChunk->bytesRead < pPreviousChunk->length)
	{
		// 读入下一块
		ReadChunk(m_CurrentChunk);

		// 判断读入的是什么块
		switch (m_CurrentChunk->ID)
		{
		case MATNAME:							// 材质的名称
			
			// 读入材质的名称
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1].strName, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;

		case MATDIFFUSE:						// 对象的R G B颜色
			ReadColorChunk(&(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1]), m_CurrentChunk);
			break;
		
		case MATMAP:							// 纹理信息的头部
			
			// 进入下一个材质块信息
			ProcessNextMaterialChunk(pModel, m_CurrentChunk);
			break;

		case MATMAPFILE:						// 材质文件的名称

			// 读入材质的文件名称
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(pModel->pMaterials[pModel->numOfMaterials - 1].strFile, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;
		
		default:  

			// 掠过不需要读入的块
			m_CurrentChunk->bytesRead += fread(buffer, 1, m_CurrentChunk->length - m_CurrentChunk->bytesRead, m_FilePointer);
			break;
		}

		// 添加从最后块中读入的字节数
		pPreviousChunk->bytesRead += m_CurrentChunk->bytesRead;
	}

	// 删除当前块，并将当前块设置为前面的块
	delete m_CurrentChunk;
	m_CurrentChunk = pPreviousChunk;
}

//  下面函数读入块的ID号和它的字节长度
void CLoad3DS::ReadChunk(tChunk *pChunk)
{
	// 读入块的ID号，占用了2个字节。块的ID号象OBJECT或MATERIAL一样，说明了在块中所包含的内容
	pChunk->bytesRead = fread(&pChunk->ID, 1, 2, m_FilePointer);

	// 然后读入块占用的长度，包含了四个字节
	pChunk->bytesRead += fread(&pChunk->length, 1, 4, m_FilePointer);
}

//  下面的函数读入一个字符串
int CLoad3DS::GetString(char *pBuffer)