OpenGl读取导入3D模型并且添加鼠标移动旋转显示

原文作者：aircraft

原文链接：https://www.cnblogs.com/DOMLX/p/11543828.html

最近实习要用到opengl库就是跟opencv 有点像的那个，然后下了一个3D模型的读取显示来研究现在分享给大家吧注释基本我都打好了，所以也懒得再写很多解析了，自己看注释吧！

参考博客是这篇：https://blog.csdn.net/ding_programmer/article/details/91049357

本文用到obj 文件的百度云下载是：

链接：https://pan.baidu.com/s/1KVtVopy_aqtPXmvP4X3raA
提取码：ovdr

控制一个3d模型不难，那么控制多个呢？看下面这篇博客：

OpenGl 实现鼠标分别移动多个物体图形 ----------移动一个物体另外一个物体不动--读取多个3d模型操作的前期踏脚石

OpenGl 导入读取多个3D模型并且添加鼠标控制移动旋转

下载之后，复制代码到自己的项目运行改一个那个我定义的路径，然后还要配置一下opengl和openmesh来读取obj文件解析，，配置过程肯定会出现很多的问题的没事习惯就好加油自己百度去不要来问我！！！

路径就是这个：改一下file变成你们自己的就行了，，最后说一下配置有问题自己百度OK 百度无敌!!!

一、操作

鼠标控制物体旋转移动，滚轮缩放,上下左右键可以控制模型的移动

F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8可以更换显示文件

Insert键更换显示模式 (wire,flat,flatlines)

二、实验演示

按F1 读入一个 cow的 obj文件

切换为只显示线的模式：

切换为可以显示线和面一起的模式：

可以实现旋转：

旋转之后：

可以实现缩放：

缩小：

可以实现平移：

按完相应键盘的按键之后，就会进行入读obj文件，使用命令行显示当前状态

#include <iostream>
#include<stdlib.h>
#include<OpenMesh/Core/IO/MeshIO.hh>
#include<OpenMesh/Core/Mesh/TriMesh_ArrayKernelT.hh>
#include<GL/glut.h>
#include <math.h>
#include <Windows.h>
#include <string>
#define  GLUT_WHEEL_UP 3           //定义滚轮操作
#define  GLUT_WHEEL_DOWN 4
using namespace std;
typedef OpenMesh::TriMesh_ArrayKernelT<> MyMesh;

//鼠标交互有关的
int mousetate = 0; //鼠标当前的状态
GLfloat Oldx = 0.0; // 点击之前的位置
GLfloat Oldy = 0.0;
GLuint texture;
//与实现角度大小相关的参数，只需要两个就可以完成
float xRotate = 0.0f;   //旋转
float yRotate = 0.0f;
float ty = 0.0f;
float tx = 0.0f;
float scale = 0.004;

//文件读取有关的
MyMesh mesh;  //mesh把文件读取了，封装在mesh对象中
//"dinosaur.obj";
const string  file = "D:\\参考项目代码\\objdata\\objdata\\";
const string file_1 = file + "cow.obj";
const string file_2 = file + "bunny.obj";
const string file_3 = file + "dinosaur.obj";
const string file_4 = file + "mba1.obj";
const string file_5 = file + "monkey.obj";
const string file_6 = file + "porsche.obj";
//const string file_7 = "teddy.obj";
const string file_7 = file + "huangfeng.obj";
const string file_8 = file + "file.obj";
const string file_9 = file + "face.sur";
int currentfile = 1;

GLuint showFaceList, showWireList;
int showstate = 1;
bool showFace = true;
bool showWire = false;
bool showFlatlines = false;



void setLightRes() {
    //GLfloat lightPosition[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f };
    GLfloat lightPosition[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f }; // 平行光源, GL_POSITION属性的最后一个参数为0


    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPosition);
    glEnable(GL_LIGHTING); //启用光源
    glEnable(GL_LIGHT0);   //使用指定灯光
}
void SetupRC()
{
    //当你想剔除背面的时候，你只需要调用glEnable(GL_CULL_FACE)就可以了，OPENGL状态机会自动按照默认值进行CULL_FACE，
    //默认是glFrontFace（GL_CCW）  GL_CCW逆时针为正，GL_CW顺时针
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glFrontFace(GL_CCW);
    glEnable(GL_CULL_FACE);
    // 启用光照计算
    glEnable(GL_LIGHTING);
    // 指定环境光强度（RGBA）  此时可以控制模型的显示颜色
    GLfloat ambientLight[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };
    // 设置光照模型，将ambientLight所指定的RGBA强度值应用到环境光
    glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight);
    // 启用颜色追踪
    //GL_COLOR_MATERIAL使我们可以用颜色来贴物体。如果没有这行代码，纹理将始终保持原来的颜色，glColor3f(r,g,b)就没有用了
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    // 设置多边形正面的环境光和散射光材料属性，追踪glColor
    glColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
    //glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f);
    //GL_AMBIENT表示各种光线照射到该材质上，经过很多次反射后最终遗留在环境中的光线强度（颜色）。
    //GL_DIFFUSE表示光线照射到该材质上，经过漫反射后形成的光线强度（颜色）。
    //GL_SPECULAR表示光线照射到该材质上，经过镜面反射后形成的光线强度（颜色）。
    //通常，GL_AMBIENT和GL_DIFFUSE都取相同的值，可以达到比较真实的效果。
    //使用GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE可以同时设置GL_AMBIENT和GL_DIFFUSE属性。
}

//初始化顶点和面   
void initGL()
{
    //实用显示列表
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

    //glClearDepth, 它给深度缓冲指定了一个初始值，缓冲中的每个像素的深度值都是这个， 
    //比如1，这个时候你往里面画一个物体， 由于物体的每个像素的深度值都小于等于1， 
    //所以整个物体都被显示了出来。 如果初始值指定为0， 物体的每个像素的深度值都大于等于0，
    //所以整个物体都不可见。 如果初始值指定为0.5， 那么物体就只有深度小于0.5的那部分才是可见的
    glClearDepth(2.0);
    glShadeModel(GL_SMOOTH);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST); //用来开启深度缓冲区的功能，启动后OPengl就可以跟踪Z轴上的像素，那么它只有在前面没有东西的情况下才会绘制这个像素，在绘制3d时，最好启用，视觉效果会比较真实
    //glEnable(GL_TEXTURE_2D);
        // ------------------- Lighting  
    //glEnable(GL_LIGHTING); // 如果enbale那么就使用当前的光照参数去推导顶点的颜色
    //glEnable(GL_LIGHT0); //第一个光源，而GL_LIGHT1表示第二个光源
                     // ------------------- Display List  
    setLightRes();//启用指定光源
    SetupRC();//设置环境光
    showFaceList = glGenLists(1);//创建分配一个显示列表
    showWireList = glGenLists(1);
    //int temp = mesh.n_edges();

    //下面都是绘制编译  等待 callList调用显示列表来进行绘制显示
    // 绘制 wire 
    glNewList(showWireList, GL_COMPILE);
    glDisable(GL_LIGHTING);
    glLineWidth(1.0f);
    glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f);//灰色
    glBegin(GL_LINES);
    //边线三维图绘制
    for (MyMesh::HalfedgeIter he_it = mesh.halfedges_begin(); he_it != mesh.halfedges_end(); ++he_it) {
        //链接这个有向边的起点和终点
        glVertex3fv(mesh.point(mesh.from_vertex_handle(*he_it)).data());
        glVertex3fv(mesh.point(mesh.to_vertex_handle(*he_it)).data());
    }
    glEnd();
    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEndList();

    // 绘制flat
    glNewList(showFaceList, GL_COMPILE);
    //三角面图绘制
    for (MyMesh::FaceIter f_it = mesh.faces_begin(); f_it != mesh.faces_end(); ++f_it) {
        glBegin(GL_TRIANGLES);
        for (MyMesh::FaceVertexIter fv_it = mesh.fv_iter(*f_it); fv_it.is_valid(); ++fv_it) {
            glNormal3fv(mesh.normal(*fv_it).data());  //为每个顶点都指定法线向量，使得成像更立体
            glVertex3fv(mesh.point(*fv_it).data());
        }
        glEnd();
    }
    glEndList();
}




// 当窗体改变大小的时候，改变窗口大小时保持图形比例
void myReshape(GLint w, GLint h)
{
    glViewport(0, 0, static_cast<GLsizei>(w), static_cast<GLsizei>(h));//跨平台进行强制类型转换 在c++下无需转换
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    if (w > h)
        glOrtho(-static_cast<GLdouble>(w) / h, static_cast<GLdouble>(w) / h, -1.0, 1.0, -100.0, 100.0);
    else
        glOrtho(-1.0, 1.0, -static_cast<GLdouble>(h) / w, static_cast<GLdouble>(h) / w, -100.0, 100.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
}


// 读取文件的函数
void readfile(string file) {
    // 请求顶点法线 vertex normals
    mesh.request_vertex_normals();
    //如果不存在顶点法线，则报错 
    if (!mesh.has_vertex_normals())
    {
        cout << "错误：标准定点属性 “法线”不存在" << endl;
        return;
    }
    // 如果有顶点法线则读取文件，读入到mesh对象中
    OpenMesh::IO::Options opt;
    if (!OpenMesh::IO::read_mesh(mesh, file, opt))
    {
        cout << "无法读取文件:" << file << endl;
        return;
    }
    else cout << "成功读取文件:" << file << endl;
    cout << endl; // 为了ui显示好看一些
    //obj文件中有的有法线有的没有 没有的话我们计算面法线来替代
                  //如果不存在顶点法线，则计算出
    if (!opt.check(OpenMesh::IO::Options::VertexNormal))
    {
        // 通过面法线计算顶点法线
        mesh.request_face_normals();
        // mesh计算出顶点法线
        mesh.update_normals();
        // 释放面法线
        mesh.release_face_normals();
    }
}

//  键盘交互 1. 切换文件 2.切换显示
void mySpecial(int key, int x, int y) {
    switch (key) {
    case GLUT_KEY_F1:
        cout << "读取文件:" << file_1 << " 中......" << endl;
        readfile(file_1);
        scale = 0.004;
        currentfile = 1;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F2:
        cout << "读取文件:" << file_2 << " 中......" << endl;
        readfile(file_2);
        scale = 0.003;
        currentfile = 2;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F3:
        cout << "读取文件:" << file_3 << " 中......" << endl;
        readfile(file_3);
        scale = 0.02;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F4:
        cout << "读取文件:" << file_4 << " 中......" << endl;
        readfile(file_4);
        scale = 0.005;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F5:
        cout << "读取文件:" << file_5 << " 中......" << endl;
        readfile(file_5);
        scale = 0.5;
        currentfile = 5;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F6:
        cout << "读取文件:" << file_6 << " 中......" << endl;
        readfile(file_6);
        scale = 0.02;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F7:
        cout << "读取文件:" << file_7 << " 中......" << endl;
        readfile(file_7);
        scale = 0.04;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F8:
        cout << "读取文件:" << file_8 << " 中......" << endl;
        readfile(file_8);
        scale = 0.04;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_F9:
        cout << "读取文件:" << file_9 << " 中......" << endl;
        readfile(file_9);
        scale = 0.04;
        currentfile = 3;
        initGL();
        break;
    case GLUT_KEY_INSERT:
        if (showFace == true) {
            showFace = false;
            showWire = true;

            cout << "切换显示模式为：WireFrame" << endl;
        }
        else if (showWire == true)
        {
            showWire = false;
            showFlatlines = true;
            cout << "切换显示模式为：Flatlines" << endl;
        }
        else if (showFlatlines == true) {
            showFlatlines = false;
            showFace = true;
            //DisplaySphere(0.5, "G:\\source\\OpenGL\\Cow\\checkerboard3.bmp");
            cout << "切换显示模式为：Flat" << endl;
        }
        break;
    case GLUT_KEY_LEFT:
        tx -= 0.01;
        break;
    case GLUT_KEY_RIGHT:
        tx += 0.01;
        break;
    case GLUT_KEY_UP:
        ty += 0.01;
        break;
    case GLUT_KEY_DOWN:
        ty -= 0.01;
        break;
    default:
        break;
    }
    glutPostRedisplay();
}

// 鼠标交互
void myMouse(int button, int state, int x, int y)
{    //鼠标左键按下或者松开
    if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) {
        mousetate = 1;
        Oldx = x;
        Oldy = y;
    }
    if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_UP)
        mousetate = 0;
    //滚轮事件
    //scale 增加就是放大 减小就是缩小
    //currentfile 对不同的模型用不用的scale
    if (state == GLUT_UP && button == GLUT_WHEEL_UP) {
        //cout << "hello" << endl; 
        //滑轮向上滑，则scale减小
        if (currentfile == 1)
            scale += 0.0005;
        if (currentfile == 2)
            scale += 0.001;
        if (currentfile == 5) {
            scale += 0.1;
        }
        else
            scale += 0.001;
    }
    if (state == GLUT_UP && button == GLUT_WHEEL_DOWN) {
        //cout << "good" << endl;
        //滑轮向下滑，则scale增加
        if (currentfile == 1)
            scale -= 0.0005;
        if (currentfile == 2)
            scale -= 0.001;
        if (currentfile == 5) {
            scale -= 0.1;
        }
        else
            scale -= 0.001;
    }
    glutPostRedisplay();//促使主程序尽快的重绘窗口
}

// 鼠标运动时
void onMouseMove(int x, int y) {
    //当鼠标状态为按下时进入后续判断
    if (mousetate) {
        //x对应y是因为对应的是法向量
        yRotate += x - Oldx;
        glutPostRedisplay();//标记当前窗口需要重新绘制
        Oldx = x;
        xRotate += y - Oldy;
        glutPostRedisplay();
        Oldy = y;
    }
}

void myDisplay()
{
    //要清除之前的深度缓存
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glLoadIdentity();
    //与显示相关的函数
    glRotatef(xRotate, 1.0f, 0.0f, 0.0f); // 让物体旋转的函数 第一个参数是角度大小，后面的参数是旋转的法向量
    glRotatef(yRotate, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    //glTranslatef(0.0f, 0.0f, ty);
    glTranslatef(tx, ty, 0);        //移动
    glScalef(scale, scale, scale); // 缩放 x,y,z分别乘以scale

                                   //每次display都要使用glcalllist回调函数显示想显示的顶点列表
    //用键盘的insert按键控制显示的模式  网格，面，网格面 分别显示
    if (showFace)
        glCallList(showFaceList);
    if (showFlatlines) {
        glCallList(showFaceList);
        glCallList(showWireList);
    }
    if (showWire)
        glCallList(showWireList);

    glutSwapBuffers(); //这是Opengl中用于实现双缓存技术的一个重要函数
}

int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH); // GLUT_Double 表示使用双缓存而非单缓存
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutInitWindowSize(800, 500);
    glutCreateWindow("Mesh Viewer");
    //一开始默认读取文件1
    //readfile(file_1);
    //initGL();
    glutMouseFunc(myMouse);        //鼠标点击处理函数
    glutMotionFunc(onMouseMove); // 鼠标移动的时候的函数
    glutSpecialFunc(&mySpecial);//键盘上下左右响应
    glutReshapeFunc(&myReshape);//自适应窗口大小的改变 使得模型不会太宽 或者太高 若要精确显示模型不建议此操作
    glutDisplayFunc(&myDisplay);

    glutMainLoop();
    return 0;
}

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posted @ 2019-09-18 17:19 aircraft 阅读(11281) 评论(0) 编辑收藏举报

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