模型加载库 Assimp

大家好，接下来将为大家介绍模型加载库 Assimp 。

1、Assimp介绍

Assimp 全称为 Open Asset Import Library，可以支持几十种不同格式的模型文件的解析（同样也可以导出部分模型格式），Assimp 本身是 C++ 库，可以跨平台使用。

Assimp 可以将几十种模型文件都转换为一个统一的数据结构，所有无论我们导入何种格式的模型文件，都可以用同一个方式去访问我们需要的模型数据。

当导入一个模型文件时，即Assimp加载一整个包含所有模型和场景数据的模型文件到一个scene对象时，Assimp会为这个模型文件中的所有场景节点、模型节点都生成一个具有对应关系的数据结构，且将这些场景中的各种元素与模型数据对应起来。下图展示了一个简化的Assimp生成的模型文件数据结构：

a、所有的模型、场景数据都包含在scene对象中，如所有的材质和Mesh。同样，场景的根节点引用也包含在这个scene对象中。

b、场景的根节点可能也会包含很多子节点和一个指向保存模型点云数据mMeshes[]的索引集合。根节点上的mMeshes[]里保存了实际了Mesh对象，而每个子节点上的mMesshes[]都只是指向根节点中的mMeshes[]的一个引用。

c、一个Mesh对象本身包含渲染所需的所有相关数据，比如顶点位置、法线向量、纹理坐标、面片及物体的材质。

d、一个Mesh会包含多个面片。一个Face（面片）表示渲染中的一个最基本的形状单位，即图元（基本图元有点、线、三角面片、矩形面片）。一个面片记录了一个图元的顶点索引，通过这个索引，可以在mMeshes[]中寻找到对应的顶点位置数据。顶点数据和索引分开存放，可以便于我们使用缓存（VBO、NBO、TBO、IBO）来高速渲染物体。

e、一个Mesh还会包含一个Material（材质）对象用于指定物体的一些材质属性。如颜色、纹理贴图（漫反射贴图、高光贴图等）。

所以我们要做的第一件事，就是加载一个模型文件为scene对象，然后获取每个节点对应的Mesh对象（我们需要递归搜索每个节点的子节点来获取所有的节点），并处理每个Mesh对象对应的顶点数据、索引以及它的材质属性。最终我们得到一个只包含我们需要的数据的Mesh集合。

2、构建Assimp

Assimp 源代码地址：https://github.com/assimp/assimp

a：设置的几个环境变量如下：

export ANDROID_NDK_PATH=/Users/liao/Library/Android/sdk/ndk-bundle // 设置DNK路径
export ANDROID_SDK_PATH=/Users/liao/Library/Android/sdk // 设置SDK路径
export CMAKE_TOOLCHAIN=/Users/liao/Library/Android/sdk/ndk-bundle/build/cmake/android.toolchain.cmake // 设置交叉编译用到的toolchain，这个用NDK默认提供的就行
export ANDROID_NDK_TOOLCHAIN=/Users/liao/Library/Android/sdk/android-toolchain // 这个也必须设置，其中android-toolchain就是上面生成的啦
export PATH=$PATH:/Users/liao/Library/Android/sdk/android-toolchain/bin // 必须设置

b：设置了环境变量之后，我们就可以通过cmake生成makefile了。

首先执行下面的命令：

cd xxx/assimp // 下载assimp，然后解压，进入assimp根目录
mkdir buildAndroid // 创建文件夹
cd buildAndroid // 进入这个文件夹

然后执行下面的命令

cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$CMAKE_TOOLCHAIN -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/assimp -DANDROID_ABI=armeabi-v7a -DANDROID_NATIVE_API_LEVEL=android-14 -DANDROID_FORCE_ARM_BUILD=TRUE -DANDROID_STL=c++_shared -DASSIMP_BUILD_OBJ_IMPORTER=TRUE -DASSIMP_BUILD_FBX_IMPORTER=TRUE -DANDROID_NDK=$ANDROID_NDK_PATH -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DANDROID_FORCE_ARM_BUILD=TRUE -DCMAKE_CXX_FLAGS=-Wno-c++11-narrowing -DANDROID_TOOLCHAIN=clang -DASSIMP_BUILD_TESTS=OFF -DASSIMP_NO_EXPORT=TRUE -DASSIMP_BUILD_ASSIMP_TOOLS=FALSE -DASSIMP_BUILD_SAMPLES=FALSE -DASSIMP_BUILD_ALL_IMPORTERS_BY_DEFAULT=FALSE ..

参数解释

-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$CMAKE_TOOLCHAIN 指向上面生成的toolchain
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/assimp 最终生成的.so文件的名称
-DANDROID_ABI=armeabi-v7a 应用程序二进制接口类型，详见[ABI Management](https://developer.android.com/ndk/guides/abis)
-DANDROID_NATIVE_API_LEVEL=android-14 api版本，设成这个就行
-DANDROID_FORCE_ARM_BUILD=TRUE 强制编译arm架构
-DANDROID_STL=c++_shared c++类型
-DASSIMP_BUILD_OBJ_IMPORTER=TRUE 支持OBJ格式的3D模型文件导入
-DASSIMP_BUILD_FBX_IMPORTER=TRUE 支持FBX格式的3D模型文件导入
-DASSIMP_BUILD_ALL_IMPORTERS_BY_DEFAULT=FALSE assimp默认支持很多种3D模型格式，这里只指定常用的一两种格式即可，减小.so包的大小
-DASSIMP_BUILD_TESTS=OFF 这个要关掉，不然make时会有一些奇怪的错误
-DASSIMP_NO_EXPORT=TRUE 只需要解析3D模型，不需要生成3D模型

c：上面的步骤生成了makefile文件，下面进行make批处理。

make -j8 // 在buildAndroid目录下执行make操作。其中-j8是指多线程个数，根据自己电脑配置，选择不同线程数，线程数越多编译的越快。

上面make如果没出错的话，直接去assimp/buildAndroid/code目录下寻找libassimp.so文件。

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