Stage3D_Game_Programming:渲染3D模型

OBJ是文件，先来解释下OBJ文件。随便找一个OBJ文件，用文本查看：

# Max2Obj Version 4.0 Mar 10th, 2001

#

# object (null) to come ...

#

v -0.257 0.191 0.423

v -0.115 0.29 -0.068

v -0.237 0 -0.074

v -0.237 0.071 0.646

...

# 82 vertices

vt 0.623 0.227 0

vt 0.615 0.53 0

vt 0.895 0.555 0

vt 0.825 0.246 0

vt 0.647 0.847 0

...

# 39 texture vertices

f 1/1 2/2 3/3

f 3/3 4/4 1/1

f 2/2 5/5 6/6

f 6/6 3/3 2/2

...

# 142 faces

v:是模型的顶点信息 vt:是贴图的UV坐标 f:是定义面的顶点索引和顶点对应的UV坐标索引清楚了OBJ文件里各种数据所代表的信息，接下来就是如何把数据传递给显卡渲染。那么我们需要一个解析OBJ文件的类(代码比较简单，注释就省了)

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package com.parser

{

import flash.utils.ByteArray;

public class OBJParser

{

private var _lines:Array;

private const LINE_FEED:String = String.fromCharCode(10);

private const SPACE:String = String.fromCharCode(32);

private var _scale:Number;

public function OBJParser(objfile:ByteArray,scale:Number = 1)

{

_scale = scale;

if(objfile)

{

var lineStr:String = parserToStr(objfile);

_lines = lineStr.split(LINE_FEED);

var loop:uint = _lines.length;

for(var i:uint = 0; i < loop; i++)

{

parseLine(_lines[i]);

}

private const VERTEX:String = 'v';

private const UV:String = 'vt';

private const INDEX_DATA:String = 'f';

private function parseLine(lineStr:String):void

{

var data:Array = lineStr.split(SPACE);

if(!data.length)return;

var key:String = data[0];

var parseData:Array = data.slice(1);

switch(key)

{

case VERTEX:

parseVertex(parseData);

break;

case UV:

parseUV(parseData);

break;

case INDEX_DATA:

parseIndexData(parseData);

break;

}

private var _vertices:Vector.<Number> = new Vector.<Number>();

private function parseVertex(data:Array):void

{

if(data[0] == '' || data[0] == " ")

{

data = data.slice(1);

}

var loop:uint = data.length;

for(var i:uint = 0; i < loop; i++)

{

var value:Number = Number(data[i]);

_vertices.push(value*_scale);

}

private var _uvs:Vector.<Number> = new Vector.<Number>();

private function parseUV(data:Array):void

{

if(data[0] == '' || data[0] == " ")

{

data = data.slice(1);

}

var loop:uint = 2;

for(var i:uint = 0; i < loop; i++)

{

var value:Number = Number(data[i]);

_uvs.push(value*_scale);

}

private const SLASH:String = "/";

private var _indexData:Vector.<uint> = new Vector.<uint>();

private var _vertexsData:Vector.<Number> = new Vector.<Number>();

private var _uvData:Vector.<Number> = new Vector.<Number>();

private var _faceIndex:uint;

private function parseIndexData(data:Array):void

{

var index:uint = 0;

while((data[index] == '') || (data[index] == ' '))index++;

var loop:uint = index+3;

var vertexIndex:int;

var uvIndex:int;

var normalIndex:int;

for(var i:uint = index; i < loop; i++)

{

var triplet:String = data[i];

var subdata:Array = triplet.split(SLASH);

vertexIndex = int(subdata[0]) - 1;

uvIndex = int(subdata[1]) - 1;

if(vertexIndex < 0) vertexIndex = 0;

if(uvIndex < 0) uvIndex = 0;

index = 3*vertexIndex;

_vertexsData.push(_vertices[index + 0],

_vertices[index + 1], _vertices[index + 2]);

index = 2*uvIndex;

_uvData.push(1-_uvs[index+0],1-_uvs[index+1]);

}

_indexData.push(_faceIndex+0,_faceIndex+1,_faceIndex+2);

_faceIndex += 3;

}

private function parserToStr(objFileByteArray:ByteArray):String

{

return objFileByteArray.readUTFBytes(objFileByteArray.bytesAvailable);

}

/**

* 顶点数据

* @return

*

*/

public function get vertexsData():Vector.<Number>

{

return _vertexsData;

}

/**

* UV数据

* @return

*

*/

public function get uvData():Vector.<Number>

{

return _uvData;

}

/**

* 索引数据

* @return

*

*/

public function get indexData():Vector.<uint>

{

return _indexData;

}

有了顶点信息，uv信息和面的索引信息接下来就可以把这货渲染出来了。

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package

{

import com.adobe.utils.AGALMiniAssembler;

import com.adobe.utils.PerspectiveMatrix3D;

import com.parser.OBJParser;

import flash.display.Bitmap;

import flash.display.BitmapData;

import flash.display.Sprite;

import flash.display.Stage3D;

import flash.display.StageAlign;

import flash.display.StageScaleMode;

import flash.display3D.Context3D;

import flash.display3D.Context3DProgramType;

import flash.display3D.Context3DTextureFormat;

import flash.display3D.Context3DVertexBufferFormat;

import flash.display3D.IndexBuffer3D;

import flash.display3D.Program3D;

import flash.display3D.VertexBuffer3D;

import flash.display3D.textures.Texture;

import flash.events.Event;

import flash.geom.Matrix;

import flash.geom.Matrix3D;

import flash.geom.Vector3D;

import flash.utils.ByteArray;

[SWF(width='800',height='600',backgroundColor='0x333333',frameRate="60")]

public class GameTest extends Sprite

{

[Embed (source = "art/spaceship.obj",

mimeType = "application/octet-stream")]

private var objData:Class;

[Embed (source = "art/spaceship_texture.jpg")]

private var TextureBitmap:Class;

private var textureData:Bitmap = new TextureBitmap();

private var _stage3D:Stage3D;

private var _context3D:Context3D;

private const sw:uint = 700;

private const sh:uint = 500;

private var _objParser:OBJParser;

//顶点缓冲存储顶点信息

private var _vertexBuffer:VertexBuffer3D;

//顶点缓冲存储UV信息

private var _uvBuffer:VertexBuffer3D;

//顶点索引

private var _indexBuffer:IndexBuffer3D;

private var _texture:Texture;

private var _textureSize:uint = 512;

private var _projectionmatrix:PerspectiveMatrix3D;

private var _viewmatrix:Matrix3D;

private var _modelmatrix:Matrix3D = new Matrix3D();

private var _modelViewProjection:Matrix3D = new Matrix3D();

private var _vertexShaderAssembler:AGALMiniAssembler;

private var _fragmentAssembler:AGALMiniAssembler;

private var _program:Program3D;

public function GameTest()

{

if(this.stage)

{

init();

}else

{

addEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE,init);

}

private function init(e:Event = null):void

{

if(hasEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE))removeEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE,init);

this.stage.scaleMode = StageScaleMode.NO_SCALE;

this.stage.align = StageAlign.TOP_LEFT;

initStage3D();

}

private function initStage3D():void

{

_stage3D = this.stage.stage3Ds[0];

if(_stage3D)

{

_stage3D.addEventListener(Event.CONTEXT3D_CREATE,onContext3DCreate);

_stage3D.requestContext3D();

}

private function onContext3DCreate(e:Event):void

{

_context3D = _stage3D.context3D;

if(_context3D == null)

{

throw new Error("无法创建Context3D");

return;

}

_stage3D.x = (this.stage.stageWidth - sw)/2;

_stage3D.y = (this.stage.stageHeight - sh)/2;

_context3D.configureBackBuffer(sw,sh,1);

_context3D.clear(205,205,205);

_context3D.enableErrorChecking = true;

initData();

initShader();

this.stage.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,onEnterFrame);

}

private function initData():void

{

var objdata:ByteArray = new objData() as ByteArray;

_objParser = new OBJParser(objdata);

var vertexCont:uint = _objParser.vertexsData.length/3;

_vertexBuffer = _context3D.createVertexBuffer(vertexCont,3);

_vertexBuffer.uploadFromVector(_objParser.vertexsData,0,vertexCont);

var uvCont:uint = _objParser.uvData.length/2;

_uvBuffer = _context3D.createVertexBuffer(uvCont,2);

_uvBuffer.uploadFromVector(_objParser.uvData,0,uvCont);

_context3D.setVertexBufferAt(0,_vertexBuffer,0,Context3DVertexBufferFormat.FLOAT_3);

_context3D.setVertexBufferAt(1,_uvBuffer,0,Context3DVertexBufferFormat.FLOAT_2);

var indexData:Vector.<uint> = _objParser.indexData;

_indexBuffer = _context3D.createIndexBuffer(indexData.length);

_indexBuffer.uploadFromVector(indexData,0,indexData.length);

_texture = _context3D.createTexture(_textureSize,_textureSize,Context3DTextureFormat.BGRA,false);

uploadTextureWithMipmaps(_texture,textureData.bitmapData);

_projectionmatrix = new PerspectiveMatrix3D();

_projectionmatrix.identity();

// 45 degrees FOV, 640/480 aspect ratio, 0.1=near, 100=far

_projectionmatrix.perspectiveFieldOfViewRH(

45.0, sw / sh, 0.01, 100.0);

_viewmatrix = new Matrix3D();

// camera Matrix3D

_viewmatrix.identity();

// 移动镜头到(0,0,0)

_viewmatrix.appendTranslation(0,0,0);

}

private function initShader():void

{

_vertexShaderAssembler = new AGALMiniAssembler();

_vertexShaderAssembler.assemble(Context3DProgramType.VERTEX,

"m44 op, va0, vc0\n" +

"mov v0, va0\n" +

"mov v1, va1\n");

_fragmentAssembler= new AGALMiniAssembler();

_fragmentAssembler..assemble

(

Context3DProgramType.FRAGMENT,

"tex ft0, v1, fs0 <2d,linear,repeat,miplinear>\n"+

"mov oc, ft0\n"

);

_program = _context3D.createProgram();

_program.upload(_vertexShaderAssembler.agalcode,_fragmentAssembler.agalcode);

_context3D.setTextureAt(0,_texture);

_context3D.setProgram(_program);

}

private var _t:Number = 0;

private function onEnterFrame(e:Event):void

{

_context3D.clear(0,0,0,.7);

_t += 2.0;

_modelmatrix.identity();

//旋转模型

_modelmatrix.appendRotation(_t*1.0, Vector3D.Y_AXIS);

_modelmatrix.appendRotation(_t*-0.2, Vector3D.X_AXIS);

_modelmatrix.appendRotation(_t*0.3, Vector3D.Y_AXIS);

_modelmatrix.appendTranslation(-0.4, 0, -5);

_modelViewProjection.identity();

_modelViewProjection.append(_modelmatrix);

_modelViewProjection.append(_viewmatrix);

_modelViewProjection.append(_projectionmatrix);

_context3D.setProgramConstantsFromMatrix(Context3DProgramType.VERTEX, 0, _modelViewProjection, true );

//绘制模型

_context3D.drawTriangles(_indexBuffer, 0, _objParser.indexData.length/3);

//呈现至屏幕

_context3D.present();

}

/**

* Mipmap

* @param dest

* @param src

*

*/

private function uploadTextureWithMipmaps(dest:Texture, src:BitmapData):void

{

var ws:int = src.width;

var hs:int = src.height;

var level:int = 0;

var tmp:BitmapData;

var transform:Matrix = new Matrix();

tmp = new BitmapData(src.width, src.height, true, 0);

while ( ws >= 1 && hs >= 1 )

{

tmp.draw(src, transform, null, null, null, true);

dest.uploadFromBitmapData(tmp, level);

transform.scale(0.5, 0.5);

level++;

ws >>= 1;

hs >>= 1;

if (hs && ws)

{

tmp.dispose();

tmp = new BitmapData(ws, hs, true, 0x00000000);

}

tmp.dispose();

}

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