0，前言

        本节内容是导入并显示一个别人做好的模型。

        模型库使用：Assimp（具体如何介绍可以看官网）

        下载地址：http://assimp.org/index.php/downloads

1，实现

（1），网格（Mash）结构体的定义

        网格是单个的可绘制的实体。

        一个网格应当包含以下数据：

               1，一系列顶点

               2，索引（也就是EBO）

               3，纹理形式的材质数据 （漫反射。镜面贴图）

        一个顶点又包含以下数据：

                1，顶点的位置

                2，顶点的法向量

                3，纹理坐标

        一个纹理应该包含以下数据：
                1，纹理的ID

                2，纹理的类型

                3，纹理的路径（这个主要用于优化）

        那么我们的定义的结构体应该如下：

        

//顶点
struct Vertex {glm::vec3 Position;glm::vec3 Normal;glm::vec2 TexCoords;
};//纹理
struct Texture {unsigned int id;string type;
};//网格
class Mesh {public:/*  网格数据  */vector vertices;vector indices;vector textures;/*  函数  */Mesh(vector vertices, vector indices, vector textures);void Draw(Shader shader);private:/*  渲染数据  */unsigned int VAO, VBO, EBO;/*  函数  */void setupMesh();
};  

（2），函数实现

1，setupMesh函数（这一部分就是将之前设置GPU数据缓冲和属性的代码抄过来就行）

void setupMesh()
{glGenVertexArrays(1, &VAO);glGenBuffers(1, &VBO);glGenBuffers(1, &EBO);glBindVertexArray(VAO);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(Vertex), &vertices[0], GL_STATIC_DRAW);  glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size() * sizeof(unsigned int), &indices[0], GL_STATIC_DRAW);// 顶点位置glEnableVertexAttribArray(0);   glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)0);// 顶点法线glEnableVertexAttribArray(1);   glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Normal));// 顶点纹理坐标glEnableVertexAttribArray(2);   glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, TexCoords));glBindVertexArray(0);
}  

注意：预处理指令offsetof(s, m)，它的第一个参数是一个结构体，第二个参数是这个结构体中变量的名字。这个宏会返回那个变量距结构体头部的字节偏移量(Byte Offset)

2，Draw函数

        首先，我们需要修改一下顶点着色器的代码：

        将材质结构体改为：

//材质
struct Material {sampler2D texture_diffuse1;sampler2D texture_specular1;sampler2D emission; float shininess;
}; 

void Draw(Shader shader) 
{unsigned int diffuseNr = 1;unsigned int specularNr = 1;for(unsigned int i = 0; i < textures.size(); i++){glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + i); // 在绑定之前激活相应的纹理单元// 获取纹理序号（diffuse_textureN 中的 N）string number;string name = textures[i].type;if(name == "texture_diffuse")number = std::to_string(diffuseNr++);else if(name == "texture_specular")number = std::to_string(specularNr++);shader.setInt(("material." + name + number).c_str(), i);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[i].id);}glActiveTexture(GL_TEXTURE0);// 绘制网格glBindVertexArray(VAO);glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size(), GL_UNSIGNED_INT, 0);glBindVertexArray(0);
}

（3）mesh构造函数

Mesh(vector vertices, vector indices, vector textures)
{this->vertices = vertices;this->indices = indices;this->textures = textures;setupMesh();
}

（3）Model的结构体

        在定义好了Mesh之后，我们的工作就是将别人写好的模型加载进来，并且将其放到我们新定义的类Model中。Model的定义如下：

class Model 
{public:/*  函数   */Model(char *path){loadModel(path);}void Draw(Shader shader);   private:/*  模型数据  */vector meshes;string directory;/*  函数   */void loadModel(string path);void processNode(aiNode *node, const aiScene *scene);Mesh processMesh(aiMesh *mesh, const aiScene *scene);vector loadMaterialTextures(aiMaterial *mat, aiTextureType type, string typeName);
};

（4）Model函数实现

1，Draw函数

void Draw(Shader shader)
{for(unsigned int i = 0; i < meshes.size(); i++)meshes[i].Draw(shader);
}

2，loadModel函数

        首先，我们需要包含Assimp的头文件：

#include 
#include 
#include 

         LoadModel函数如下：

        Assimp的结构中，每个节点包含了一系列的网格索引，每个索引指向场景对象中的那个特定网格。我们接下来就想去获取这些网格索引，获取每个网格，处理每个网格，接着对每个节点的子节点重复这一过程（processNode函数）。

        通过ReadFile函数的我们可以获取模型的根节点。

void loadModel(string path)
{Assimp::Importer import;const aiScene *scene = import.ReadFile(path, aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs);    if(!scene || scene->mFlags & AI_SCENE_FLAGS_INCOMPLETE || !scene->mRootNode) {cout << "ERROR::ASSIMP::" << import.GetErrorString() << endl;return;}directory = path.substr(0, path.find_last_of('/'));processNode(scene->mRootNode, scene);
}

        注意：

importer.ReadFile(path, aiProcess_Triangulate | aiProcess_FlipUVs);

        ReadFile函数的第二个参数是一些后处理的选项：

        1，aiProcess_Triangulate，我们告诉Assimp，如果模型不是（全部）由三角形组成，它需要将模型所有的图元形状变换为三角形。

        2，aiProcess_FlipUVs将在处理的时候翻转y轴的纹理坐标（你可能还记得我们在纹理教程中说过，在OpenGL中大部分的图像的y轴都是反的，所以这个后期处理选项将会修复这个）。

        3，aiProcess_GenNormals：如果模型不包含法向量的话，就为每个顶点创建法线。

        4，aiProcess_SplitLargeMeshes：将比较大的网格分割成更小的子网格，如果你的渲染有最大顶点数限制，只能渲染较小的网格，那么它会非常有用。

        5，aiProcess_OptimizeMeshes：和上个选项相反，它会将多个小网格拼接为一个大的网格，减少绘制调用从而进行优化。

3，processNode函数：

        由于节点都类似于二叉树的结构，我们可以使用递归的方法遍历每一个节点。

void processNode(aiNode *node, const aiScene *scene)
{// 处理节点所有的网格（如果有的话）for(unsigned int i = 0; i < node->mNumMeshes; i++){aiMesh *mesh = scene->mMeshes[node->mMeshes[i]]; meshes.push_back(processMesh(mesh, scene));         }// 接下来对它的子节点重复这一过程for(unsigned int i = 0; i < node->mNumChildren; i++){processNode(node->mChildren[i], scene);}
}

4，processMesh函数

        将Assimp的对象转化为我们自己的模型：

	Mesh processMesh(aiMesh* mesh, const aiScene* scene){vector vertices;vector indices;vector  textures;Vertex vertex;//处理顶点位置，法线和纹理坐标for (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumVertices; i++){vertex.Position.x = mesh->mVertices[i].x;vertex.Position.y = mesh->mVertices[i].y;vertex.Position.z = mesh->mVertices[i].z;			//处理索引vertex.Normal.x = mesh->mNormals[i].x;vertex.Normal.y = mesh->mNormals[i].y;vertex.Normal.z = mesh->mNormals[i].z;//处理纹理坐标//纹理坐标的处理也大体相似，但Assimp允许一个模型在一个顶点上有最多8个不同的纹理坐标，我们不会用到那么多，我们只关心第一组纹理坐标if (mesh->mTextureCoords[0])	//网格是否有纹理坐标{glm::vec2 vec;vec.x = mesh->mTextureCoords[0][i].x;vec.y = mesh->mTextureCoords[0][i].y;vertex.TexCoords = vec;}elsevertex.TexCoords = glm::vec2(0.0f, 0.0f);vertices.push_back(vertex);}//处理索引，EBOfor (unsigned int i = 0; i < mesh->mNumFaces; i++){aiFace face = mesh->mFaces[i];for (unsigned int j = 0; j < face.mNumIndices; j++)indices.push_back(face.mIndices[j]);	}//加载网格的漫反射和/或镜面光贴图if (mesh->mMaterialIndex >= 0){aiMaterial* material = scene->mMaterials[mesh->mMaterialIndex];vector diffuseMap = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_DIFFUSE, "texture_diffuse");textures.insert(textures.end(), diffuseMap.begin(), diffuseMap.end());vector specularMap = loadMaterialTextures(material, aiTextureType_SPECULAR, "texture_specular");textures.insert(textures.end(), specularMap.begin(), specularMap.end());}return Mesh(vertices, indices, textures);}

5， loadMaterialTextures函数：

        注意我们这里使用了texture结构体中的path变量，避免多次加载同一个纹理。

vector loadMaterialTextures(aiMaterial *mat, aiTextureType type, string typeName)
{vector textures;for(unsigned int i = 0; i < mat->GetTextureCount(type); i++){aiString str;mat->GetTexture(type, i, &str);bool skip = false;for(unsigned int j = 0; j < textures_loaded.size(); j++){if(std::strcmp(textures_loaded[j].path.data(), str.C_Str()) == 0){textures.push_back(textures_loaded[j]);skip = true; break;}}if(!skip){   // 如果纹理还没有被加载，则加载它Texture texture;texture.id = TextureFromFile(str.C_Str(), directory);texture.type = typeName;texture.path = str.C_Str();textures.push_back(texture);textures_loaded.push_back(texture); // 添加到已加载的纹理中}}return textures;
}

2，结果

 与官网给的有点区别，没有红色的眼镜，应该是assimp模型有点问题。