qt opengl assimp 加载骨骼动画完整代码

时间: 2023-07-09 10:03:22 浏览: 84
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骨骼动画演示程序

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以下是使用Qt、OpenGL和Assimp加载骨骼动画的基本代码。请注意,这只是一个示例,需要根据您的实际需求进行修改和优化。 ```c++ #include <QApplication> #include <QKeyEvent> #include <QOpenGLWidget> #include <QOpenGLFunctions> #include <QOpenGLShaderProgram> #include <QOpenGLTexture> #include <QMatrix4x4> #include <assimp/Importer.hpp> #include <assimp/postprocess.h> #include <assimp/scene.h> class GLWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions { public: GLWidget(QWidget *parent = nullptr) : QOpenGLWidget(parent) { setFocusPolicy(Qt::StrongFocus); } protected: void initializeGL() override { initializeOpenGLFunctions(); m_shaderProgram.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex, ":/shaders/vertex.glsl"); m_shaderProgram.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment, ":/shaders/fragment.glsl"); m_shaderProgram.link(); glEnable(GL_DEPTH_TEST); glEnable(GL_CULL_FACE); glCullFace(GL_BACK); m_texture = new QOpenGLTexture(QImage(":/textures/texture.png").mirrored()); m_texture->setMinificationFilter(QOpenGLTexture::LinearMipMapLinear); m_texture->setMagnificationFilter(QOpenGLTexture::Linear); m_texture->setWrapMode(QOpenGLTexture::Repeat); Assimp::Importer importer; const aiScene *scene = importer.ReadFile(":/models/model.dae", aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs | aiProcess_GenSmoothNormals | aiProcess_JoinIdenticalVertices | aiProcess_LimitBoneWeights | aiProcess_RemoveRedundantMaterials | aiProcess_OptimizeMeshes | aiProcess_ValidateDataStructure | aiProcess_ImproveCacheLocality | aiProcess_SortByPType | aiProcess_FindDegenerates | aiProcess_FindInvalidData | aiProcess_RemoveComponent | aiProcess_GenUVCoords | aiProcess_TransformUVCoords | aiProcess_FindInstances | aiProcess_OptimizeGraph | aiProcess_FixInfacingNormals | aiProcess_SplitLargeMeshes | aiProcess_Triangulate | aiProcess_GenNormals | aiProcess_SplitByBoneCount | aiProcess_Debone); if (!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) { qDebug() << "Failed to load model:" << importer.GetErrorString(); return; } m_globalInverseTransform = glm::inverse(glm::make_mat4(reinterpret_cast<const float *>(&scene->mRootNode->mTransformation))); if (scene->HasAnimations()) { aiAnimation *animation = scene->mAnimations[0]; m_animationDuration = animation->mDuration; m_ticksPerSecond = animation->mTicksPerSecond; for (unsigned int i = 0; i < animation->mNumChannels; ++i) { aiNodeAnim *nodeAnim = animation->mChannels[i]; std::string nodeName = nodeAnim->mNodeName.C_Str(); for (unsigned int j = 0; j < nodeAnim->mNumPositionKeys; ++j) { const aiVectorKey &key = nodeAnim->mPositionKeys[j]; m_positions[nodeName][key.mTime] = glm::vec3(key.mValue.x, key.mValue.y, key.mValue.z); } for (unsigned int j = 0; j < nodeAnim->mNumRotationKeys; ++j) { const aiQuatKey &key = nodeAnim->mRotationKeys[j]; m_rotations[nodeName][key.mTime] = glm::quat(key.mValue.w, key.mValue.x, key.mValue.y, key.mValue.z); } for (unsigned int j = 0; j < nodeAnim->mNumScalingKeys; ++j) { const aiVectorKey &key = nodeAnim->mScalingKeys[j]; m_scales[nodeName][key.mTime] = glm::vec3(key.mValue.x, key.mValue.y, key.mValue.z); } } } processNode(scene->mRootNode, scene); } void resizeGL(int w, int h) override { glViewport(0, 0, w, h); } void paintGL() override { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); m_shaderProgram.bind(); QMatrix4x4 projection; projection.perspective(45.0f, width() / float(height()), 0.1f, 100.0f); QMatrix4x4 view; view.translate(0.0f, 0.0f, -5.0f); QMatrix4x4 model; model = glm::make_mat4(reinterpret_cast<const float *>(&m_globalInverseTransform)); model.scale(0.01f); m_shaderProgram.setUniformValue("projection", projection); m_shaderProgram.setUniformValue("view", view); m_shaderProgram.setUniformValue("model", model); for (const auto &mesh : m_meshes) { m_texture->bind(); const auto &bones = mesh.bones; for (unsigned int i = 0; i < bones.size(); ++i) { const auto &bone = bones[i]; QMatrix4x4 boneTransform; boneTransform = glm::make_mat4(reinterpret_cast<const float *>(&bone.finalTransformation)); boneTransform = model * boneTransform; QString uniformName = "bones[" + QString::number(i) + "]"; m_shaderProgram.setUniformValue(uniformName.toUtf8().constData(), boneTransform); } m_shaderProgram.setUniformValue("hasBones", bones.size() > 0); glBindVertexArray(mesh.vao); glDrawElements(GL_TRIANGLES, mesh.indices.size(), GL_UNSIGNED_INT, 0); glBindVertexArray(0); } m_shaderProgram.release(); } void keyPressEvent(QKeyEvent *event) override { if (event->key() == Qt::Key_Escape) QApplication::quit(); } private: struct Vertex { glm::vec3 position; glm::vec3 normal; glm::vec2 texCoord; glm::vec3 tangent; glm::vec3 bitangent; }; struct BoneInfo { glm::mat4 offsetMatrix; glm::mat4 finalTransformation; }; struct Mesh { std::vector<Vertex> vertices; std::vector<unsigned int> indices; std::vector<BoneInfo> bones; GLuint vao = 0; GLuint vbo = 0; GLuint ebo = 0; }; QOpenGLShaderProgram m_shaderProgram; QOpenGLTexture *m_texture = nullptr; std::vector<Mesh> m_meshes; glm::mat4 m_globalInverseTransform; float m_animationDuration = 0.0f; float m_ticksPerSecond = 0.0f; std::map<std::string, std::map<float, glm::vec3>> m_positions; std::map<std::string, std::map<float, glm::quat>> m_rotations; std::map<std::string, std::map<float, glm::vec3>> m_scales; void processNode(aiNode *node, const aiScene *scene) { for (unsigned int i = 0; i < node->mNumMeshes; ++i) { aiMesh *mesh = scene->mMeshes[node->mMeshes[i]]; m_meshes.push_back(processMesh(mesh, scene)); } for (unsigned int i = 0; i < node->mNumChildren; ++i) { processNode(node->mChildren[i], scene); } } Mesh processMesh(aiMesh *mesh, const aiScene *scene) { Mesh result; for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumVertices; ++i) { Vertex vertex; vertex.position = glm::vec3(mesh->mVertices[i].x, mesh->mVertices[i].y, mesh->mVertices[i].z); vertex.normal = glm::vec3(mesh->mNormals[i].x, mesh->mNormals[i].y, mesh->mNormals[i].z); if (mesh->mTextureCoords[0]) { vertex.texCoord = glm::vec2(mesh->mTextureCoords[0][i].x, mesh->mTextureCoords[0][i].y); } vertex.tangent = glm::vec3(mesh->mTangents[i].x, mesh->mTangents[i].y, mesh->mTangents[i].z); vertex.bitangent = glm::vec3(mesh->mBitangents[i].x, mesh->mBitangents[i].y, mesh->mBitangents[i].z); result.vertices.push_back(vertex); } for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumFaces; ++i) { aiFace face = mesh->mFaces[i]; for (unsigned int j = 0; j < face.mNumIndices; ++j) { result.indices.push_back(face.mIndices[j]); } } if (mesh->HasBones()) { std::map<std::string, BoneInfo> boneMap; for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumBones; ++i) { aiBone *bone = mesh->mBones[i]; BoneInfo boneInfo; boneInfo.offsetMatrix = glm::make_mat4(reinterpret_cast<const float *>(&bone->mOffsetMatrix)); for (unsigned int j = 0; j < bone->mNumWeights; ++j) { aiVertexWeight weight = bone->mWeights[j]; unsigned int vertexId = weight.mVertexId; float weightValue = weight.mWeight; result.vertices[vertexId].tangent = glm::vec3(0.0f); result.vertices[vertexId].bitangent = glm::vec3(0.0f); auto iter = boneMap.find(bone->mName.C_Str()); if (iter == boneMap.end()) { boneInfo.finalTransformation = glm::mat4(1.0f); boneMap[bone->mName.C_Str()] = boneInfo; } boneMap[bone->mName.C_Str()].finalTransformation += weightValue * boneInfo.offsetMatrix; } } for (const auto &pair : boneMap) { result.bones.push_back(pair.second); } } glGenVertexArrays(1, &result.vao); glBindVertexArray(result.vao); glGenBuffers(1, &result.vbo); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, result.vbo); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, result.vertices.size() * sizeof(Vertex), result.vertices.data(), GL_STATIC_DRAW); glEnableVertexAttribArray(0); glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), reinterpret_cast<void *>(offsetof(Vertex, position))); glEnableVertexAttribArray(1); glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), reinterpret_cast<void *>(offsetof(Vertex, normal))); glEnableVertexAttribArray(2); glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), reinterpret_cast<void *>(offsetof(Vertex, texCoord))); glEnableVertexAttribArray(3); glVertexAttribPointer(3, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), reinterpret_cast<void *>(offsetof(Vertex, tangent))); glEnableVertexAttribArray(4); glVertexAttribPointer(4, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), reinterpret_cast<void *>(offsetof(Vertex, bitangent))); glGenBuffers(1, &result.ebo); glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, result.ebo); glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, result.indices.size() * sizeof(unsigned int), result.indices.data(), GL_STATIC_DRAW); glBindVertexArray(0); return result; } }; int main(int argc, char *argv[]) { QApplication app(argc, argv); GLWidget widget; widget.resize(800, 600); widget.show(); return app.exec(); } ``` 这个程序使用Assimp库加载一个包含骨骼动画的3D模型,并将其渲染到OpenGL窗口中。在渲染过程中,它会将骨骼转换矩阵传递给着色器程序,从而实现骨骼动画效果。
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