如何在 Godot 中制作 PLY 的解析器：Triangle Fan

Question

我一直在为 Godot 中的 3D 模型创建着色工具，但我需要能够将 PLY 格式转换为 Godot 中的 SurfaceTool。 PLY格式有一个header说明结构是什么，然后给出数据。这是立方体的示例：

ply
format ascii 1.0
comment made by Greg Turk
comment this file is a cube
element vertex 8
property float x
property float y
property float z
element face 6
property list uchar int vertex_index
end_header
0 0 0
0 0 1
0 1 1
0 1 0
1 0 0
1 0 1
1 1 1
1 1 0
4 0 1 2 3
4 7 6 5 4
4 0 4 5 1
4 1 5 6 2
4 2 6 7 3
4 3 7 4 0

我已经将顶点和面信息放入不同的数组中 header。我创建了这样的网格：

var meshBuilder = SurfaceTool.new()
meshBuilder.begin(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLE_FAN)

我添加了这样的顶点：

for i in range(vertex_count):
                    meshBuilder.add_normal(Vector3.UP)
                    meshBuilder.add_vertex(Vector3(float(data[0]),
                                        float(data[1]),
                                        float(data[2])))
                    line = loadedFile.get_line()
                    if line == "":
                        break
                    data = line.split(" ")

但是我不知道怎么加人脸。它是一个三角形扇形，其中第一个面 4 0 1 2 3 是 4 个顶点，由三角形 0,1,2 和 0,2,3 而不是 0,1,2 和 1,2,3 组成。这是使用顶点的顺序。

也许我应该按照面部所说的确切顺序添加顶点，但我不知道如何使用 add_uv，因为有人告诉我要使用它。

Answer 1

首先，不要将顶点直接添加到SurfaceTool。您将把顶点存储在一个数组中，然后根据您从文件中读取的面添加它们。

其次，在 PLY 格式中，每个 face 是一个 Triangle Fan。 整体不是三角扇。此外，SurfaceTool不会让你一次创建多个三角扇（第二次调用begin内部调用clear).因此，我们需要在创建每个三角形扇时提交它们。

而且，顺便说一下，您的示例中没有 UV（纹理坐标）。

让我们从将顶点存储到数组开始（假设您刚刚读到“end_header”）：

var vertex_array:Array = []
for vertex_index in vertex_count:
    line = loadedFile.get_line()
    data = line.split(" ")
    var vertex := Vector3(float(data[0]), float(data[1]), float(data[2]))
    vertex_array.append(vertex)

然后我们需要读脸：

var mesh := ArrayMesh.new()
var mesh_builder := SurfaceTool.new()

for face_index in faces_count:
    line = loadedFile.get_line()
    data = line.split(" ")

    mesh_builder.begin(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLE_FAN)

    for face_vertex_index in range(1, data.size()):
        mesh_builder.add_vertex(vertex_array[int(data[face_vertex_index])])

    mesh_builder.commit(mesh)

请注意，我确实放弃了处理面中的顶点数 (data[0])。相反，我使用 range(1, data.size()) 跳过它（如果我们包含它，范围将从 0 而不是 1 开始）。 data 中的其他值是我们存储顶点的数组的索引。

所以 4 0 1 2 3 意味着我需要从位于 0、1、2 和 3 位置的数组中获取顶点（正如我所说，我确实放弃了处理 4）。

设置法线需要额外的工作。我们需要分别处理每个三角形（不是每个三角形扇形），并计算法线。

法线是垂直于三角形的向量，我们可以通过顶点差的叉积来计算。这意味着我们需要构成每个三角形的一组顶点来计算它们的法线。

如果我们要分别处理每个三角形，我们不妨使用PRIMITIVE_TRIANGLES并使用generate_normals（只有在使用PRIMITIVE_TRIANGLES时才有效）：

var mesh := ArrayMesh.new()
var mesh_builder := SurfaceTool.new()

for face_index in faces_count:
    line = loadedFile.get_line()
    data = line.split(" ")

    mesh_builder.begin(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLES)

    for triangle_index in range(2, data.size() - 1):
        mesh_builder.add_vertex(vertex_array[int(data[1])])
        mesh_builder.add_vertex(vertex_array[int(data[triangle_index])])
        mesh_builder.add_vertex(vertex_array[int(data[triangle_index + 1])])

    surface_tool.generate_normals()
    mesh_builder.commit(mesh)

请记住，它们存储为三角扇。它们都共享第一个顶点 (data[1])。因此，在 4 0 1 2 3 中，三角形共享存储在数组中位置 0.

的顶点

我们可以遍历 data 以获得第二个顶点。这意味着这次我们需要跳过两个元素（4 和 0），因此 range(2, data.size() - 1).

中的 2

最后第三个顶点总是第二个之后的下一个。这也意味着我们不能迭代到最后，因此 - 1 in range(2, data.size() - 1).

之后，您可以将 mesh 设置为 MeshIntance。

如何在 Godot 中制作 PLY 的解析器：Triangle Fan

How to make a parser of PLY in Godot: Triangle Fan

3d

mesh

godot

gdscript