计算机图形学-从零开始的3ds模型文件显示/纯C++标准库实现（一 3ds模型二进制文件读取）

最新推荐文章于 2023-10-10 15:50:17 发布

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#图形学 #c++

本文介绍了3ds文件的二进制结构，包括块数据结构和低位在前、高位在后的存储方式。通过递归读取方式解析3ds文件，定义Chunk类及其子类，实现了针对不同块类型的处理。示例展示了EDIT_OBJECT块的处理，并通过Unknown Chunk处理未关注的块。最终，通过主Chunk实例的build函数完成文件读取，形成树形结构。

3ds文件介绍

3ds文件以二进制的形式存储，由块（Chuck）数据结构组成，每一个块都包含块头和负载。其中块头包含块id(2byte)，以及块的字节长(4byte)。块的长度包含头部长度，所以负载长度即为块长 - 6。

3ds文件以二进制形式存储。与许多文件格式一样，3ds二进制文件中的数据也是按低位在前、高位在后的方式组织的，例如，两个十六进制字节4A
5C 组成的整形数，表明5C是高位字节，4A是低位字节；对于长整形数，如：4A 5C 3B 8F表明5C4A是低位字，而8F3B是高位字。

负载根据块的类型包含不同格式的数据，同时可包含下一级的字块，并由此形成树状的层次结构。3ds文件一定从id为0x4D4D的主块开始，作为根节点包含所有的块。关于每种块内详细的格式请参考《3DStudio 文件格式》。

读取3ds文件

由于3ds文件以树状层次结构储存，顺势想到用递归的方式进行读取。首先定义用到的Chunk：

//3ds文件基本块
#define MAIN3DS 0x4D4D
//主块
#define EDIT3DS 0x3D3D
//对象块
#define EDIT_OBJECT 0x4000
//网格块
#define OBJ_TRIMESH 0x4100
//顶点块
#define TRI_VERTEX 0x4110
//面片块
#define TRI_FACE1 0x4120
//材质映射块
#define TRI_TEX_MAPPING 0x4140
//local坐标块
#define TRI_LOCAL 0x4160

以及各类块的基类Chuck，其中包含的属性有：

const unsigned short id;//块号
const unsigned int length;//块长
unordered_map<unsigned short, vector<Chunk*>*> subChunks;//子块表

包含的方法有（构造器和析构省略）：

public:
    //读取文件，构建结构树
    Chunk* build(fstream &fp);
    //实际已经读取到的字节长度
    virtual unsigned int getRealLength();
    //getter
    unordered_map<unsigned short, vector<Chunk*>*>& getSubChunks() {
   
   return subChunks;}
    vector<Chunk*>* getSubChunk(unsigned short key) {
   
   return subChunks[key];}
protected:
	//读取子块
    virtual void readSubChunks(fstream & fp