用FBX_SDK读取网格数据

1.前言

前一篇讲了如何配置FBX_SDK，这一篇来看如何读取模型的网格数据，效果如下：

2.导出

首先随便创建一个场景，然后导出：

在导出的时候勾选上三角算法，将网格全部以三角形面的形式存储，这样方便DirectX的API使用：

有些模型在导出三角面时会失败，我在3ds max里转化为可编辑多边形后就导出成功了。

当然也可以在代码中执行转换的操作，不过编辑器里都会转换失败，代码就也很可能转换失败，所以我还是在编辑器里导出时就转换好。

3.具体代码

DX需要的是顶点缓存和索引缓存，所以先定义一个类来缓存数据，如果以后有需要也可以方便实现自己的3D模型中转文件，这样不仅加快读取速度，并且可以避免版权问题。

所以如下，先用两个vector保存顶点和索引：

class MeshObject
{
public:UINT64 GetVertexDataSize(){return _vecVertex.size() * sizeof(DirectX::Vertex);}UINT8* GetVertexData(){return (UINT8*)(_vecVertex.data());}UINT64 GetIndexDataSize(){return _vecIndex.size() * sizeof(UINT32);}UINT8* GetIndexData(){return (UINT8*)(_vecIndex.data());}vector<Vertex> _vecVertex;vector<UINT32> _vecIndex;
};

先初始化FBX_SDK，设置iosetting，创建一个importer：

// Initialize the SDK manager. This object handles all our memory management.
FbxManager* _lSdkManager = FbxManager::Create();// Create the IO settings object.
FbxIOSettings* ios = FbxIOSettings::Create(_lSdkManager, IOSROOT);
_lSdkManager->SetIOSettings(ios);// Create an importer using the SDK manager.
FbxImporter* lImporter = FbxImporter::Create(_lSdkManager, "");

然后用importer加载文件：

if (!lImporter->Initialize(lFilename, -1, _lSdkManager->GetIOSettings()))
{//error
}

接着用importer创建一个scene，然后释放importer，遍历scene的根节点，完成后再释放内存：

// Create a new scene so that it can be populated by the imported file.
FbxScene* lScene = FbxScene::Create(_lSdkManager, "myScene");// Import the contents of the file into the scene.
lImporter->Import(lScene);// The file is imported; so get rid of the importer.
lImporter->Destroy();// Print the nodes of the scene and their attributes recursively.
// Note that we are not printing the root node because it should
// not contain any attributes.
MeshObject* ret = nullptr;
FbxNode* lRootNode = lScene->GetRootNode();
if (lRootNode) {ret = _init_mesh_object(lRootNode);/*for (int i = 0; i < lRootNode->GetChildCount(); i++)PrintNode(lRootNode->GetChild(i));*/
}
// Destroy the SDK manager and all the other objects it was handling.
_lSdkManager->Destroy();

在_init_mesh_object函数，我们传入根节点，然后读取了网格数据。从root_node遍历有可能得到多个Mesh，下面的代码处理了一下，将多个Mesh放到了一起，当然也可以分开放：

DND::MeshObject* DNDFBX::_init_mesh_object(FbxNode* root_node)
{if (!root_node)return nullptr;MeshObject* ret = new MeshObject;int last_index = 0;//上一个模型的最大索引for (int i = 0; i < root_node->GetChildCount(); i++){FbxNode* p_node = root_node->GetChild(i);for (int j = 0; j < p_node->GetNodeAttributeCount(); j++){FbxNodeAttribute* p_attribute = p_node->GetNodeAttributeByIndex(j);if (p_attribute->GetAttributeType() == FbxNodeAttribute::eMesh){FbxMesh* mesh = p_attribute->GetNode()->GetMesh();if (mesh == NULL){return nullptr;}//数据是以形状存储的，会有重复的顶点，所以需要计算索引缓存int count_polygon = mesh->GetPolygonCount();//g_debug.Line(to_wstring(count_polygon));ret->_vecVertex.resize(last_index + count_polygon * 3);//已初始化标记vector<bool> vec_inited;vec_inited.resize(count_polygon * 3, false);int max_index = 0;for (int k = 0; k != count_polygon; ++k){if (mesh->GetPolygonSize(k) != 3){g_debug.Line(L"模型数据未三角化！");continue;}FbxVector4* ctrl_point = mesh->GetControlPoints();for (int l = 0; l != 3; ++l){int index = mesh->GetPolygonVertex(k, l);if (index == -1){g_debug.Line(L"获取顶点失败！");continue;}max_index = max(index, max_index);//依次记录顶点的索引，而顶点数据只存放一次//g_debug.Line(to_wstring(index));//g_debug.Line(String::Format(L"(%.0lf)(%.0lf)(%.0lf)", ctrl_point[index][0], ctrl_point[index][1], ctrl_point[index][2]));ret->_vecIndex.push_back(last_index + index);if (!vec_inited[index]){vec_inited[index] = true;ret->_vecVertex[last_index + index].position.x = (float)(ctrl_point[index][0]) * 0.01f;ret->_vecVertex[last_index + index].position.y = (float)(ctrl_point[index][1]) * 0.01f;ret->_vecVertex[last_index + index].position.z = -(float)(ctrl_point[index][2]) * 0.01f;ret->_vecVertex[last_index + index].color = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };}}}last_index += max_index + 1;}}}ret->_vecVertex.resize(last_index + 1);return ret;
}

4.数据传递到DX

顶点缓存和索引缓存都是需要通过上载堆传递数据，使用com_ptr的局部变量需要在完成GPU的数据上传后才能被释放。这一部分比较麻烦，后面再详细捋一捋。

HRESULT hr = S_OK;
//-------------------------------------------------顶点缓存------------------------------------------------------------
// Create the vertex buffer.
//默认堆需要上载堆传递CPU数据CD3DX12_HEAP_PROPERTIES heapProps0(D3D12_HEAP_TYPE_DEFAULT);
auto desc0 = CD3DX12_RESOURCE_DESC::Buffer(mesh_object->GetVertexDataSize());
hr = g_dx._device->CreateCommittedResource(&heapProps0,D3D12_HEAP_FLAG_NONE,&desc0,D3D12_RESOURCE_STATE_COPY_DEST,nullptr,IID_PPV_ARGS(&_vertexBuffer));
if (FAILED(hr))
{g_debug.Line(L"创建顶点缓存失败（DEFAULT）！");return;
}//上载堆
com_ptr<ID3D12Resource> vertexBufferUploadHeap;CD3DX12_HEAP_PROPERTIES heapProps1(D3D12_HEAP_TYPE_UPLOAD);
auto desc1 = CD3DX12_RESOURCE_DESC::Buffer(mesh_object->GetVertexDataSize());hr = g_dx._device->CreateCommittedResource(&heapProps1,D3D12_HEAP_FLAG_NONE,&desc1,D3D12_RESOURCE_STATE_GENERIC_READ,nullptr,IID_PPV_ARGS(&vertexBufferUploadHeap));
if (FAILED(hr))
{g_debug.Line(L"创建顶点缓存失败（UPLOAD）！");return;
}
_vertexBuffer->SetName(L"vb0");// Copy data to the intermediate upload heap and then schedule a copy
// from the upload heap to the vertex buffer.
//从内存复制到上载堆，再复制到GPU
D3D12_SUBRESOURCE_DATA vertexData = {};
vertexData.pData = mesh_object->GetVertexData();
vertexData.RowPitch = mesh_object->GetVertexDataSize();
vertexData.SlicePitch = vertexData.RowPitch;UpdateSubresources<1>(g_dx._commandList.get(), _vertexBuffer.get(), vertexBufferUploadHeap.get(), 0, 0, 1, &vertexData);auto num_barrier = CD3DX12_RESOURCE_BARRIER::Transition(_vertexBuffer.get(), D3D12_RESOURCE_STATE_COPY_DEST, D3D12_RESOURCE_STATE_VERTEX_AND_CONSTANT_BUFFER);
g_dx._commandList->ResourceBarrier(1, &num_barrier);// Initialize the vertex buffer view.
//创建顶点缓存视图
_vertexBufferView.BufferLocation = _vertexBuffer->GetGPUVirtualAddress();
_vertexBufferView.StrideInBytes = sizeof(DirectX::Vertex);
_vertexBufferView.SizeInBytes = mesh_object->GetVertexDataSize();//-------------------------------------------------索引缓存------------------------------------------------------------CD3DX12_HEAP_PROPERTIES heapProps2(D3D12_HEAP_TYPE_DEFAULT);
auto desc2 = CD3DX12_RESOURCE_DESC::Buffer(mesh_object->GetIndexDataSize());hr = g_dx._device->CreateCommittedResource(&heapProps2,D3D12_HEAP_FLAG_NONE,&desc2,D3D12_RESOURCE_STATE_COPY_DEST,nullptr,IID_PPV_ARGS(&_indexBuffer));
if (FAILED(hr))
{g_debug.Line(L"创建索引缓存失败（DEFAULT）！");return;
}com_ptr<ID3D12Resource> indexBufferUploadHeap;CD3DX12_HEAP_PROPERTIES heapProps3(D3D12_HEAP_TYPE_UPLOAD);
auto desc3 = CD3DX12_RESOURCE_DESC::Buffer(mesh_object->GetIndexDataSize());hr = g_dx._device->CreateCommittedResource(&heapProps3,D3D12_HEAP_FLAG_NONE,&desc3,D3D12_RESOURCE_STATE_GENERIC_READ,nullptr,IID_PPV_ARGS(&indexBufferUploadHeap));_indexBuffer->SetName(L"ib0");// Copy data to the intermediate upload heap and then schedule a copy
// from the upload heap to the index buffer.
D3D12_SUBRESOURCE_DATA indexData = {};
indexData.pData = mesh_object->GetIndexData();
indexData.RowPitch = mesh_object->GetIndexDataSize();
indexData.SlicePitch = indexData.RowPitch;UpdateSubresources<1>(g_dx._commandList.get(), _indexBuffer.get(), indexBufferUploadHeap.get(), 0, 0, 1, &indexData);
auto num_barrier1 = CD3DX12_RESOURCE_BARRIER::Transition(_indexBuffer.get(), D3D12_RESOURCE_STATE_COPY_DEST, D3D12_RESOURCE_STATE_INDEX_BUFFER);
g_dx._commandList->ResourceBarrier(1, &num_barrier1);// Describe the index buffer view.
_indexBufferView.BufferLocation = _indexBuffer->GetGPUVirtualAddress();
_indexBufferView.Format = DXGI_FORMAT_R32_UINT;
_indexBufferView.SizeInBytes = mesh_object->GetIndexDataSize();_numIndices = mesh_object->GetIndexDataSize() / 4;    // R32_UINT (SampleAssets::StandardIndexFormat) = 4 bytes each.

5.模型位置

之所以最终绘制出的模型都在原点，是因为FBX的单个模型的顶点都是以自身坐标系的，而自身的位置属性（位移、旋转、缩放）通过以下面方式得到：

FbxDouble3 translation = pNode->LclTranslation.Get();
FbxDouble3 rotation = pNode->LclRotation.Get();
FbxDouble3 scaling = pNode->LclScaling.Get();

其后可以通过构造矩阵，在读取时就变换到整体的坐标系，比如一个大的游戏场景，有很多固定不动的物体，我们就不必分开处理，直接当成一个整体模型来处理。

如果是动态的、反复出现的模型，就需要单独保存，通过上传矩阵到着色器来计算位置。

6.结语

目前我也只是一步一步的尝试，有很多不完善的地方，此文章只是简单说一下，等以后理解得比较透彻后再详细一步一步的说明。

代码上传到了这儿：

https://gitee.com/lveyou/dnd3d

接下来做一下按键检测，来控制镜头，方便详细的观察模型，好弄清楚它们的坐标系到底是怎样的。

【DirectX12】4.用FBX_SDK读取网格数据相关推荐

性能优化实战｜使用eBPF代替iptables优化服务网格数据面性能
目前以 Istio[1] 为代表的服务网格普遍使用 Sidecar 架构,并使用 iptables 将流量劫持到 Sidecar 代理,优点是对应用程序无侵入,但是 Sidecar 代理会增加请求时延 ...
Open3d(三)——网格数据操作
亲测代码程序可运行使用,open3d版本0.13.0. open3d数据资源下载:GitHub - Cobotic/Open3D: Open3D: A Modern Library for 3D Da ...
ENVI_IDL：读取OMI数据(HDF5)并输出为Geotiff文件+详细解析
目录 1. 课堂内容 2. 知识储备 3. 编程 1. 课堂内容读取OMI数据(HDF5)并输出为Geotiff文件,最重要的是数据的处理以及输出这里我个人觉得难度不大, 第一,获取OMI文件的N ...
TensorFlow csv读取文件数据（代码实现）
TensorFlow csv读取文件数据(代码实现) 大多数人了解 Pandas 及其在处理大数据文件方面的实用性.TensorFlow 提供了读取这种文件的方法. 前面章节中,介绍了如何在 Tens ...
SharePoint2010沙盒解决方案基础开发——关于TreeView树形控件读取列表数据（树形导航）的webpart开发及问题...
转:http://blog.csdn.net/miragesky2049/article/details/7204882 SharePoint2010沙盒解决方案基础开发--关于TreeView树形控 ...
Kinect V1读取图像数据(For Windows)
Kinect V1读取图像数据(For Windows) 这篇博客 Kinect V1介绍数据读取的基本流程运行代码和注释结尾这篇博客刚好有一台现成的Kinect V1相机,所以就拿过来学 ...
C++ 简单读写文本文件、统计文件的行数、读取文件数据到数组
转自:http://hi.baidu.com/ctralt/blog/item/cde79fec87f841302697911c.html fstream提供了三个类,用来实现c++对文件的操作.(文 ...
图像数据读取及数据扩增方法
Datawhale干货作者:王程伟,Datawhale成员本文为干货知识+竞赛实践系列分享,旨在理论与实践结合,从学习到项目实践.(零基础入门系列:数据挖掘/cv/nlp/金融风控/推荐系统等,持 ...
操作系统学习：Linux0.12初始化详细流程-进程1调度与读取硬盘数据
本文参考书籍 1.操作系统真相还原 2.Linux内核完全剖析:基于0.12内核 3.x86汇编语言从实模式到保护模式 4.Linux内核设计的艺术 ps:基于x86硬件的pc系统 Linux0.1 ...

【DirectX12】4.用FBX_SDK读取网格数据