我的OpenGL学习进阶之旅Assimp库支持哪些3D模型格式？

Posted 2022-09-20 字节卷动

一、LearnOpenGL中介绍Assimp

在通过LearnOpenGL学习OpenGL知识的时候，有介绍如何通过Assimp来加载3D模型，并了解了Mesh网格的概念。

• Assimp
• Mesh网格
• 3D模型

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在 https://learnopengl-cn.github.io/03%20Model%20Loading/01%20Assimp/ 中有介绍使用Assimp库来加载3D模型.obj格式。

一个非常流行的模型导入库是Assimp，它是Open Asset Import Library（开放的资产导入库）的缩写。Assimp能够导入很多种不同的模型文件格式（并也能够导出部分的格式），它会将所有的模型数据加载至Assimp的通用数据结构中。当Assimp加载完模型之后，我们就能够从Assimp的数据结构中提取我们所需的所有数据了。由于Assimp的数据结构保持不变，不论导入的是什么种类的文件格式，它都能够将我们从这些不同的文件格式中抽象出来，用同一种方式访问我们需要的数据。

当使用Assimp导入一个模型的时候，它通常会将整个模型加载进一个场景(Scene)对象，它会包含导入的模型/场景中的所有数据。Assimp会将场景载入为一系列的节点(Node)，每个节点包含了场景对象中所储存数据的索引，每个节点都可以有任意数量的子节点。Assimp数据结构的（简化）模型如下：

• 和材质和网格(Mesh)一样，所有的场景/模型数据都包含在Scene对象中。Scene对象也包含了场景根节点的引用。
• 场景的Root node（根节点）可能包含子节点（和其它的节点一样），它会有一系列指向场景对象中mMeshes数组中储存的网格数据的索引。Scene下的mMeshes数组储存了真正的Mesh对象，节点中的mMeshes数组保存的只是场景中网格数组的索引。
• 一个Mesh对象本身包含了渲染所需要的所有相关数据，像是顶点位置、法向量、纹理坐标、面(Face)和物体的材质。
• 一个网格包含了多个面。Face代表的是物体的渲染图元(Primitive)（三角形、方形、点）。一个面包含了组成图元的顶点的索引。由于顶点和索引是分开的，使用一个索引缓冲来渲染是非常简单的（见你好，三角形）。
• 最后，一个网格也包含了一个Material对象，它包含了一些函数能让我们获取物体的材质属性，比如说颜色和纹理贴图（比如漫反射和镜面光贴图）。

所以，我们需要做的第一件事是将一个物体加载到Scene对象中，遍历节点，获取对应的Mesh对象（我们需要递归搜索每个节点的子节点），并处理每个Mesh对象来获取顶点数据、索引以及它的材质属性。最终的结果是一系列的网格数据，我们会将它们包含在一个Model对象中。

二、Assimp 官方介绍

那么Assimp除了支持.obj格式，还支持什么其他的3D模型格式呢？

我们通过官网，可以看到如下所示的介绍：
https://assimp-docs.readthedocs.io/en/v5.1.0/about/introduction.html

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Asset-Importer-Lib（简称 assimp）是一个库，用于加载和处理来自各种 3D 数据格式的几何场景。通过支持节点层次结构、静态或蒙皮网格、材质、骨骼动画和潜在纹理数据，它主要针对典型的游戏场景进行定制。但也支持一些 3D 打印和 CAD 格式。

该库不是为速度而设计的，它主要用于从各种来源导入资产一次并将其存储为特定于引擎的格式，以便每天轻松快速地加载。

assimp 还能够对导入的数据应用各种后处理步骤，例如转换为索引网格、计算法线或切线/双切线或从右手坐标系转换为左手坐标系。

Assimp-Lib 目前支持以下文件格式（请注意，某些加载器缺少其格式的某些功能，因为某些文件格式包含 assimp 不支持的数据，有些东西需要大量转换工作，尚未实现，有些（大多数…）格式缺乏适当的规范）：

• 3D Manufacturing Format (.3mf)

• Collada (.dae, .xml)

• Blender (.blend)

• Biovision BVH (.bvh)

• 3D Studio Max 3DS (.3ds)

• 3D Studio Max ASE (.ase)

• glTF (.glTF)

• glTF2.0 (.glTF)

  • KHR_lights_punctual ( 5.0 )

  • KHR_materials_pbrSpecularGlossiness ( 5.0 )

  • KHR_materials_unlit ( 5.0 )

  • KHR_texture_transform ( 5.1 under test )

• FBX-Format, as ASCII and binary (.fbx)

• Stanford Polygon Library (.ply)

• AutoCAD DXF (.dxf)

• IFC-STEP (.ifc)

• Neutral File Format (.nff)

• Sense8 WorldToolkit (.nff)

• Valve Model (.smd, .vta)

• Quake I (.mdl)

• Quake II (.md2)

• Quake III (.md3)

• Quake 3 BSP (.pk3)

• RtCW (.mdc)

• Doom 3 (.md5mesh, .md5anim, .md5camera)

• DirectX X (.x)

• Quick3D (.q3o, .q3s)

• Raw Triangles (.raw)

• AC3D (.ac, .ac3d)

• Stereolithography (.stl)

• Autodesk DXF (.dxf)

• Irrlicht Mesh (.irrmesh, .xml)

• Irrlicht Scene (.irr, .xml)

• Object File Format ( .off )

• Wavefront Object (.obj)

• Terragen Terrain ( .ter )

• 3D GameStudio Model ( .mdl )

• 3D GameStudio Terrain ( .hmp )

• Ogre ( .mesh.xml, .skeleton.xml, .material )

• OpenGEX-Fomat (.ogex)

• Milkshape 3D ( .ms3d )

• LightWave Model ( .lwo )

• LightWave Scene ( .lws )

• Modo Model ( .lxo )

• CharacterStudio Motion ( .csm )

• Stanford Ply ( .ply )

• TrueSpace (.cob, .scn)

• XGL-3D-Format (.xgl)

三、参考链接

• https://github.com/assimp/assimp

• https://learnopengl-cn.github.io/03%20Model%20Loading/01%20Assimp/

• https://assimp-docs.readthedocs.io/en/v5.1.0/about/introduction.html

• http://assimp.sourceforge.net/lib_html/index.html