Qt opengl assimp使用骨骼动画代码

时间: 2023-10-14 08:05:38 浏览: 148
以下是使用Assimp库和Qt OpenGL实现骨骼动画的示例代码: 首先,我们需要一个包含骨骼动画的3D模型文件。在此示例中,我们将使用Assimp提供的示例模型文件(dragon.dae)。 在我们的Qt OpenGL应用程序中,我们需要使用Assimp库来加载模型文件。以下是加载模型文件的代码: ```c++ #include <assimp/Importer.hpp> #include <assimp/scene.h> #include <assimp/postprocess.h> Assimp::Importer importer; const aiScene* scene = importer.ReadFile("path/to/dragon.dae", aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs | aiProcess_GenSmoothNormals | aiProcess_JoinIdenticalVertices); ``` 在加载模型文件后,我们需要遍历场景中的每个网格并将其渲染到屏幕上。以下是渲染场景的代码: ```c++ for (unsigned int i = 0; i < scene->mNumMeshes; i++) { const aiMesh* mesh = scene->mMeshes[i]; // 绑定顶点数据 glBindVertexArray(vao); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertex) * mesh->mNumVertices, vertices, GL_STATIC_DRAW); glEnableVertexAttribArray(0); glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)0); glEnableVertexAttribArray(1); glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, normal)); glEnableVertexAttribArray(2); glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, texCoords)); // 绑定骨骼数据 glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vboBones); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(BoneData) * mesh->mNumVertices, boneData, GL_STATIC_DRAW); glEnableVertexAttribArray(3); glVertexAttribIPointer(3, 4, GL_INT, sizeof(BoneData), (void*)0); glEnableVertexAttribArray(4); glVertexAttribPointer(4, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(BoneData), (void*)offsetof(BoneData, weights)); // 渲染网格 glDrawElements(GL_TRIANGLES, mesh->mNumFaces * 3, GL_UNSIGNED_INT, indices); } ``` 注意,我们还需要为每个顶点提供与骨骼动画相关的数据。为此,我们需要在顶点结构体中添加骨骼ID和权重,并在渲染网格时将这些数据绑定到顶点属性中。 以下是顶点结构体和骨骼数据结构体的示例代码: ```c++ struct Vertex { glm::vec3 position; glm::vec3 normal; glm::vec2 texCoords; int boneIDs[4]; float boneWeights[4]; }; struct BoneData { int ids[4]; float weights[4]; }; ``` 接下来,我们需要实现骨骼动画的更新逻辑。为此,我们需要计算每个骨骼的变换矩阵,并将其乘以每个顶点相对于该骨骼的初始位置。以下是计算骨骼变换矩阵的示例代码: ```c++ void calculateBoneTransform(aiNode* node, glm::mat4 parentTransform) { glm::mat4 nodeTransform = convertToGLM(node->mTransformation); glm::mat4 globalTransform = parentTransform * nodeTransform; if (boneMap.find(node->mName.data) != boneMap.end()) { BoneData boneData; int boneIndex = boneMap[node->mName.data]; aiMatrix4x4 boneMatrix = scene->mAnimations[0]->mChannels[boneIndex]->mNodeAnimations[frameIndex]->mTransformation; boneData.offsetMatrix = convertToGLM(boneMatrix); boneTransforms[boneIndex] = globalTransform * boneData.offsetMatrix; } for (unsigned int i = 0; i < node->mNumChildren; i++) { calculateBoneTransform(node->mChildren[i], globalTransform); } } ``` 在每个渲染帧中,我们需要更新当前帧的索引,计算每个骨骼的变换矩阵,并将其传递给着色器程序。以下是更新骨骼动画的示例代码: ```c++ // 更新当前帧 float animationTime = fmod(glfwGetTime(), scene->mAnimations[0]->mDuration); frameIndex = animationTime * ticksPerSecond; // 计算骨骼变换矩阵 calculateBoneTransform(scene->mRootNode, glm::mat4(1.0f)); // 将骨骼变换矩阵传递给着色器程序 for (unsigned int i = 0; i < MAX_BONES; i++) { glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(shaderProgram, ("bones[" + std::to_string(i) + "]").c_str()), 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(boneTransforms[i])); } ``` 最后,我们需要在着色器程序中实现顶点着色器中的骨骼动画逻辑。以下是顶点着色器中的骨骼动画代码: ```glsl #version 330 core layout (location = 0) in vec3 aPos; layout (location = 1) in vec3 aNormal; layout (location = 2) in vec2 aTexCoords; layout (location = 3) in ivec4 aBoneIDs; layout (location = 4) in vec4 aBoneWeights; uniform mat4 projection; uniform mat4 view; uniform mat4 model; uniform mat4 bones[MAX_BONES]; out vec3 FragPos; out vec3 Normal; out vec2 TexCoords; void main() { mat4 boneTransform = bones[aBoneIDs[0]] * aBoneWeights[0] + bones[aBoneIDs[1]] * aBoneWeights[1] + bones[aBoneIDs[2]] * aBoneWeights[2] + bones[aBoneIDs[3]] * aBoneWeights[3]; vec4 transformedPos = boneTransform * vec4(aPos, 1.0); vec4 finalPos = model * transformedPos; gl_Position = projection * view * finalPos; FragPos = vec3(finalPos); Normal = mat3(transpose(inverse(model * boneTransform))) * aNormal; TexCoords = aTexCoords; } ``` 在顶点着色器中,我们首先计算每个顶点相对于骨骼的变换矩阵。然后,我们将该矩阵乘以顶点的初始位置,并将结果传递给片段着色器。 在片段着色器中,我们可以像通常一样处理颜色和光照。以下是片段着色器的示例代码: ```glsl #version 330 core in vec3 FragPos; in vec3 Normal; in vec2 TexCoords; uniform sampler2D textureSampler; out vec4 FragColor; void main() { vec3 objectColor = vec3(1.0, 0.5, 0.31); vec3 lightColor = vec3(1.0, 1.0, 1.0); vec3 lightPos = vec3(-2.0, 4.0, -1.0); vec3 ambient = 0.2 * lightColor; vec3 norm = normalize(Normal); vec3 lightDir = normalize(lightPos - FragPos); float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0); vec3 diffuse = diff * lightColor; vec3 viewDir = normalize(-FragPos); vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm); float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 32.0); vec3 specular = spec * lightColor; vec4 texColor = texture(textureSampler, TexCoords); FragColor = vec4((ambient + diffuse + specular) * objectColor * texColor.rgb, texColor.a); } ``` 这就是使用Assimp库和Qt OpenGL实现骨骼动画的示例代码。希望对你有所帮助!
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