如何使用 OpenGL-ES 2 在 Android 中加载和显示 .obj 文件

Question

我正在尝试将 .obj 文件加载到我的 Android 应用程序中并使用 OpenGL 2 显示它。

您可以在此处找到该文件：编辑：我删除了该文件，您可以使用任何包含下面提到的值的 .obj 文件进行测试。

stackoverflow 上有很多类似的问题，但我没有找到一个不需要一些大型库的简单解决方案。

该文件仅包含以下值类型：

• G
• v
• VT
• vn
• F

我尝试了 libgdx，它工作正常，但对于我需要的东西来说有点矫枉过正。

我尝试了没有 LWJGL 的 oObjLoader https://github.com/seanrowens/oObjLoader 。 解析似乎有效，但如何在简单场景中显示值？

下一步是将图像作为纹理附加到对象上。 但是现在我很乐意按原样显示文件。

我对不同的解决方案持开放态度，例如预转换文件，因为在应用程序中永远只有这个解决方案。

谢谢！

状态更新现在基本加载和显示工作正常，如我自己的回答所示。

Answer 1

我最终编写了一个新的解析器，可以像这样使用它来构建 FloatBuffers 以在您的渲染器中使用：

ObjLoader objLoader = new ObjLoader(context, "Mug.obj");

numFaces = objLoader.numFaces;

// Initialize the buffers.
positions = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.positions.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
positions.put(objLoader.positions).position(0);

normals = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.normals.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
normals.put(objLoader.normals).position(0);

textureCoordinates = ByteBuffer.allocateDirect(objLoader.textureCoordinates.length * mBytesPerFloat)
        .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
textureCoordinates.put(objLoader.textureCoordinates).position(0);

这是解析器：

public final class ObjLoader {

    public final int numFaces;

    public final float[] normals;
    public final float[] textureCoordinates;
    public final float[] positions;

    public ObjLoader(Context context, String file) {

        Vector<Float> vertices = new Vector<>();
        Vector<Float> normals = new Vector<>();
        Vector<Float> textures = new Vector<>();
        Vector<String> faces = new Vector<>();

        BufferedReader reader = null;
        try {
            InputStreamReader in = new InputStreamReader(context.getAssets().open(file));
            reader = new BufferedReader(in);

            // read file until EOF
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                String[] parts = line.split(" ");
                switch (parts[0]) {
                    case "v":
                        // vertices
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        vertices.add(Float.valueOf(parts[3]));
                        break;
                    case "vt":
                        // textures
                        textures.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        textures.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        break;
                    case "vn":
                        // normals
                        normals.add(Float.valueOf(parts[1]));
                        normals.add(Float.valueOf(parts[2]));
                        normals.add(Float.valueOf(parts[3]));
                        break;
                    case "f":
                        // faces: vertex/texture/normal
                        faces.add(parts[1]);
                        faces.add(parts[2]);
                        faces.add(parts[3]);
                        break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            // cannot load or read file
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    //log the exception
                }
            }
        }

        numFaces = faces.size();
        this.normals = new float[numFaces * 3];
        textureCoordinates = new float[numFaces * 2];
        positions = new float[numFaces * 3];
        int positionIndex = 0;
        int normalIndex = 0;
        int textureIndex = 0;
        for (String face : faces) {
            String[] parts = face.split("/");

            int index = 3 * (Short.valueOf(parts[0]) - 1);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index++);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index++);
            positions[positionIndex++] = vertices.get(index);

            index = 2 * (Short.valueOf(parts[1]) - 1);
            textureCoordinates[normalIndex++] = textures.get(index++);
            // NOTE: Bitmap gets y-inverted
            textureCoordinates[normalIndex++] = 1 - textures.get(index);

            index = 3 * (Short.valueOf(parts[2]) - 1);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index++);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index++);
            this.normals[textureIndex++] = normals.get(index);
        }
    }
}

Answer 2

试试这个在 Github 上找到我的项目。 https://github.com/WenlinMao/android-3d-model-viewer

这是 OpenGL ES 2.0 的演示。 它是一个带有 3D 引擎的安卓应用程序，可以加载 Wavefront OBJ、STL、DAE 和 glTF 文件。 该应用程序基于 andresoviedo 的项目，可以在此处找到该项目，并具有加载和渲染 glTF 格式的附加功能。

此应用程序的目的是学习和分享如何使用 OpenGLES 和 Android 进行绘图。 由于这是我的第一个 android 应用程序，因此很有可能存在错误； 但我会尝试继续改进应用程序并添加更多功能。

这个项目是开源的，包含可以解决你的问题的类！

Answer 3

感谢@Björn Kechel 非常优雅的实现。 我只想添加一个可能导致不良结果的案例。 因为一张脸可以有3个以上的顶点，所以我们应该可以处理4个顶点，如下图

Answer 4

由于您可以解析obj文件，请参阅此帖子可能会对您有所帮助。

有一种更简单的方法，使用three.js objloader 。 使用XWalkView在您的Android应用程序中添加网页。 XWalkView类似于webview，这里的workview可能不适用于渲染复杂的场景，而XWalkView则有。 如果您不使网页远程，您可以将其设置为本地。

Answer 5

当您有“obj”内容时，请尝试使用此代码以获取所有Vertices Indices Normals Texture Coords

我希望它会提供一些帮助，这里是代码：

void readObj(String objContents) {
        final float[] vertices;
        final float[] normals;
        final float[] textureCoords;
        final short[] indices;

        Vector<Float> verticesTemp = new Vector<>();
        Vector<Float> normalsTemp = new Vector<>();
        Vector<Float> textureCoordsTemp = new Vector<>();
        Vector<String> facesTemp = new Vector<>();

        String[] lines = objContents.split("\n");
        for (String line : lines) {
            String[] parts = line.split(" ");
            switch (parts[0]) {
                case "v":
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    verticesTemp.add(Float.parseFloat(parts[3]));
                    break;
                case "vn":
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    normalsTemp.add(Float.parseFloat(parts[3]));
                    break;
                case "vt":
                    textureCoordsTemp.add(Float.parseFloat(parts[1]));
                    textureCoordsTemp.add(Float.parseFloat(parts[2]));
                    break;
                case "f":
                    facesTemp.add(parts[1]);
                    facesTemp.add(parts[2]);
                    facesTemp.add(parts[3]);
                    break;
            }
        }

        vertices = new float[verticesTemp.size()];
        normals = new float[normalsTemp.size()];
        textureCoords = new float[textureCoordsTemp.size()];
        indices = new short[facesTemp.size()];

        for (int i = 0, l = verticesTemp.size(); i < l; i++) {
            vertices[i] = verticesTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = normalsTemp.size(); i < l; i++) {
            normals[i] = normalsTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = textureCoordsTemp.size(); i < l; i++) {
            textureCoords[i] = textureCoordsTemp.get(i);
        }
        for (int i = 0, l = facesTemp.size(); i < l; i++) {
            indices[i] = (short) (Short.parseShort(facesTemp.get(i).split("/")[0]) - 1);
        }
        // now all vertices, normals, textureCoords and indices are ready
    }