13．「面はすべて同一のマテリアル設定」ではないモデルファイルの読み込みに対応する

「面はすべて同一のマテリアル設定」ではないモデルファイルの読み込みに対応します。
12．のファイル読み込み処理は、アスキー形式STLファイル読み込み処理でしたが、新たに、OBJファイル読み込み処理を追加し、読み込むファイルの拡張子により、アスキー形式STLファイル読み込み処理とOBJファイル読み込み処理のどちらかが呼び出されるように変更します。
※STLファイルは、「面はすべて同一のマテリアル設定」であるモデルしか表現できませんが、OBJファイルは、「面はすべて同一のマテリアル設定」でないモデルも表現できます。また、OBJファイルは、頂点ごとに異なる法線ベクトルデータを持ったモデルも表現できます。

プロジェクトを開く

12．で作成したモデルビューワプロジェクトを開きます。

モデルデータ読み込み関数のヘッダーファイルの作成

「メニュー／プロジェクト／新しい項目の追加」でファイル名「LoadObjFile.h」のファイルを作成します。

LoadObjFile.hの内容を以下のようにします。

// // LoadObjFile.h // #pragma once #include "ModelDataStructure.h" bool LoadObjFile( const char* pszFileName, CModel& model );

モデルデータ読み込み関数のソースファイルの作成

「メニュー／プロジェクト／新しい項目の追加」でファイル名「LoadObjFile.cpp」のファイルを作成します。

LoadObjFile.cppの内容を以下のようにします。

// // LoadObjFile.cpp // #include "stdafx.h" #include "ModelDataStructure.h" #define NONAME "(NoName)" #define READSTRINGBUFFERLEN 256 CMaterial FindMaterial( std::vector<CMaterial> vMaterial, char* pszName ) { unsigned int ui; for( ui = 0; ui < vMaterial.size(); ui++ ) { if( 0 == _stricmp( pszName, vMaterial[ui].strName.c_str() ) ) { goto found; } } ui = 0; // 見つからなかった場合には、(NONAME)マテリアルにする。 found: return vMaterial[ui]; } CGroup* FindGroup( CModel* pModel, char* pszName ) { for( unsigned int ui = 0; ui < pModel->vpGroup.size(); ui++ ) { if( 0 == _stricmp( pszName, pModel->vpGroup[ui]->strName.c_str() ) ) { return pModel->vpGroup[ui]; } } return NULL; } CGroup* AddGroup( CModel* pModel, char* pszName ) { CGroup* pGroup_work = FindGroup(pModel, pszName); if( NULL == pGroup_work ) { pGroup_work = new CGroup; pGroup_work->strName = pszName; pModel->vpGroup.push_back( pGroup_work ); } return pGroup_work; } char* GetDirName( const char* pszPathName ) { char* pszDirName = _strdup( pszPathName ); char* pszStrrchr = strrchr( pszDirName, '\\'); if( pszStrrchr ) { pszStrrchr[1] = '\0'; } else { pszDirName[0] = '\0'; } return pszDirName; } bool LoadMtlFile( std::vector<CMaterial>& vMaterial, const char* pszMtlFileName, const char* pszObjFilePath ) { char* pszDirName = GetDirName( pszObjFilePath ); size_t uiSizeFileName = strlen(pszDirName) + strlen(pszMtlFileName) + 1; char* pszFileName = (char*)calloc( uiSizeFileName, sizeof(char) ); strcpy_s( pszFileName, uiSizeFileName, pszDirName ); strcat_s( pszFileName, uiSizeFileName, pszMtlFileName ); free( pszDirName ); FILE* pFILE; errno_t err = fopen_s( &pFILE, pszFileName, "rt" ); free( pszFileName ); if( 0 != err ) { return false; } while( 1 ) { char szReadString[READSTRINGBUFFERLEN]; if( NULL == fgets( szReadString, READSTRINGBUFFERLEN, pFILE ) ) { break; } const char cszDelimiter[] = ", \r\n\t"; char* pszContext; char* pszToken = strtok_s( szReadString, cszDelimiter, &pszContext ); if( NULL == pszToken ) { continue; } char* pszTokenK; switch( pszToken[0] ) { case '#': // コメント break; case 'n': // マテリアル vMaterial.push_back( CMaterial() ); pszToken = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); if( NULL == pszToken ) { vMaterial.back().strName = NONAME; } else { vMaterial.back().strName = pszToken; } break; case 'N': pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); vMaterial.back().fShininess = (float)atof( pszToken ); /* wavefront shininess is from [0, 1000], so scale for OpenGL */ vMaterial.back().fShininess /= 1000.0; vMaterial.back().fShininess *= 128.0; break; case 'K': pszTokenK = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); switch( pszToken[1] ) { case 'a': sscanf_s(pszTokenK, "%f %f %f", &vMaterial.back().f4Ambient[0], &vMaterial.back().f4Ambient[1], &vMaterial.back().f4Ambient[2]); break; case 'd': sscanf_s(pszTokenK, "%f %f %f", &vMaterial.back().f4Diffuse[0], &vMaterial.back().f4Diffuse[1], &vMaterial.back().f4Diffuse[2]); break; case 's': sscanf_s(pszTokenK, "%f %f %f", &vMaterial.back().f4Specular[0], &vMaterial.back().f4Specular[1], &vMaterial.back().f4Specular[2]); break; default: break; } break; default: break; } } fclose( pFILE ); return true; } bool LoadObjFile( const char* pszFileName, CModel& model ) { if( NULL == pszFileName ) { return false; } FILE* pFILE; if( 0 != fopen_s( &pFILE, pszFileName, "rt" ) ) { return false; } // グループ、マテリアル読み込み CGroup* pGroup_current = AddGroup( &model, NONAME ); std::vector<CMaterial> vMaterial; vMaterial.push_back( CMaterial() ); vMaterial.back().strName = NONAME; while( 1 ) { char szReadString[READSTRINGBUFFERLEN]; if( NULL == fgets( szReadString, READSTRINGBUFFERLEN, pFILE ) ) { break; } const char cszDelimiter[] = ", \r\n\t"; char* pszContext; char* pszToken = strtok_s( szReadString, cszDelimiter, &pszContext ); if( NULL == pszToken ) { continue; } switch( pszToken[0] ) { case 'm': pszToken = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); LoadMtlFile( vMaterial, pszToken, pszFileName ); break; case 'g': /* group */ pszToken = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); if( NULL == pszToken ) { AddGroup( &model, NONAME ); } else { AddGroup( &model, pszToken ); } break; } } rewind( pFILE ); pGroup_current = FindGroup( &model, NONAME ); while( 1 ) { char szReadString[READSTRINGBUFFERLEN]; if( NULL == fgets( szReadString, READSTRINGBUFFERLEN, pFILE ) ) { break; } const char cszDelimiter[] = ", \r\n\t"; char* pszContext; char* pszToken = strtok_s( szReadString, cszDelimiter, &pszContext ); if( NULL == pszToken ) { continue; } char* pszTokenV; CGroup* pGroup_back; CVertex vertex; CVector normalvector; CIndexedTriangle indexedtriangle; CIndexedTriangle indexedtriangle_back; switch( pszToken[0] ) { case '#': /* comment */ break; case 'v': /* v, vn, vt */ pszTokenV = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); switch( pszToken[1] ) { case '\0': /* vertex */ sscanf_s( pszTokenV, "%f %f %f", &vertex.x, &vertex.y, &vertex.z ); model.vVertex.push_back( vertex ); break; case 'n': /* normal */ sscanf_s(pszTokenV, "%f %f %f", &normalvector.x, &normalvector.y, &normalvector.z ); model.vVectorVertexNormal.push_back( normalvector ); break; case 't': /* texcoord */ break; default: return false; } break; case 'u': pszToken = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); pGroup_current->material = FindMaterial( vMaterial, pszToken ); break; case 'g': /* group */ pszToken = strtok_s( NULL, "\r\n", &pszContext ); pGroup_back = pGroup_current; if( NULL == pszToken ) { pGroup_current = FindGroup( &model, NONAME ); } else { pGroup_current = FindGroup( &model, pszToken ); } pGroup_current->material = pGroup_back->material; break; case 'f': /* face */ { unsigned int v = 0; unsigned int n = 0; unsigned int t = 0; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); /* can be one of %d, %d//%d, %d/%d, %d/%d/%d %d//%d */ if( strstr( pszToken, "//" ) ) { /* v//n */ sscanf_s( pszToken, "%d//%d", &v, &n ); indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[0] = n - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d//%d", &v, &n ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[1] = n - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d//%d", &v, &n ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[2] = n - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); while( NULL != ( pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ) ) ) { sscanf_s( pszToken, "%d//%d", &v, &n ); indexedtriangle_back = indexedtriangle; indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertexNormal[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertexNormal[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[2] = n - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); } } else if( 3 == sscanf_s( pszToken, "%d/%d/%d", &v, &t, &n ) ) { /* v/t/n */ indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[0] = n - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d/%d/%d", &v, &t, &n ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[1] = n - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d/%d/%d", &v, &t, &n ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[2] = n - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); while( NULL != ( pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ) ) ) { sscanf_s( pszToken, "%d/%d/%d", &v, &t, &n ); indexedtriangle_back = indexedtriangle; indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertexNormal[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertexNormal[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; indexedtriangle.ui3IndexVertexNormal[2] = n - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); } } else if ( 2 == sscanf_s( pszToken, "%d/%d", &v, &t ) ) { /* v/t */ indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = v - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d/%d", &v, &t ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = v - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d/%d", &v, &t ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); while( NULL != ( pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ) ) ) { sscanf_s( pszToken, "%d/%d", &v, &t ); indexedtriangle_back = indexedtriangle; indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); } } else { /* v */ sscanf_s( pszToken, "%d", &v ); indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = v - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d", &v ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = v - 1; pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ); sscanf_s( pszToken, "%d", &v ); indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); while( NULL != ( pszToken = strtok_s( NULL, cszDelimiter, &pszContext ) ) ) { sscanf_s( pszToken, "%d", &v ); indexedtriangle_back = indexedtriangle; indexedtriangle = CIndexedTriangle(); // 初期化 indexedtriangle.ui3IndexVertex[0] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[0]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[1] = indexedtriangle_back.ui3IndexVertex[2]; indexedtriangle.ui3IndexVertex[2] = v - 1; pGroup_current->vuiIndexIndexedTriangle.push_back( (unsigned int)model.vIndexedTriangle.size() ); model.vIndexedTriangle.push_back( indexedtriangle ); } } } break; default: break; } } fclose( pFILE ); // 面法線 model.vVectorFacetNormal.assign( model.vIndexedTriangle.size(), CVector() ); for( unsigned int uiIndexTriangle = 0; uiIndexTriangle < model.vIndexedTriangle.size(); uiIndexTriangle++ ) { CVertex* pVertex0 = &model.vVertex[ model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[0] ]; CVertex* pVertex1 = &model.vVertex[ model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[1] ]; CVertex* pVertex2 = &model.vVertex[ model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].ui3IndexVertex[2] ]; float f3Vector01[3] = { pVertex1->x - pVertex0->x, pVertex1->y - pVertex0->y, pVertex1->z - pVertex0->z, }; float f3Vector12[3] = { pVertex2->x - pVertex1->x, pVertex2->y - pVertex1->y, pVertex2->z - pVertex1->z, }; float f3NormalVector[3] = { f3Vector01[1] * f3Vector12[2] - f3Vector01[2] * f3Vector12[1], f3Vector01[2] * f3Vector12[0] - f3Vector01[0] * f3Vector12[2], f3Vector01[0] * f3Vector12[1] - f3Vector01[1] * f3Vector12[0] }; model.vVectorFacetNormal[uiIndexTriangle] = CVector( f3NormalVector[0], f3NormalVector[1], f3NormalVector[2] ); model.vIndexedTriangle[uiIndexTriangle].uiIndexFacetNormal = uiIndexTriangle; } return true; }

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

メニュー「ファイル／開く」の応答関数の変更

ファイル選択ダイアログにobjファイルに関する項目の追加と、選択したファイルの拡張子によって読み込み関数を振り分ける処理を追加します。

ModelViewerView.cpp のCModelViewerView::OnFileOpen関数の内容を以下のようにします。

void CModelViewerView::OnFileOpen() { // TODO: ここにコマンド ハンドラ コードを追加します。 CFileDialog dlg( TRUE ); dlg.m_ofn.lpstrFilter = _T("STL ファイル (*.stl)\0*.stl\0") _T("OBJ ファイル (*.obj)\0*.obj\0") _T("All Files (*.*)\0*.*\0\0"); dlg.m_ofn.nFilterIndex = 3; dlg.m_ofn.Flags |= OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_HIDEREADONLY; INT_PTR iResponse = dlg.DoModal(); if( iResponse == IDOK ) { char* pszFileName; #ifdef UNICODE size_t length = wcslen( dlg.GetPathName().GetBuffer() ) + 1; pszFileName = (LPSTR)malloc( length * sizeof(WCHAR) ); WideCharToMultiByte( CP_ACP, // CODE PAGE: ANSI code page 0, dlg.GetPathName().GetBuffer(), -1, pszFileName, (int)length * sizeof(WCHAR), NULL, NULL); #else pszFileName = _strdup( dlg.GetPathName().GetBuffer() ); #endif CModel model; char ext[_MAX_EXT]; _splitpath_s( pszFileName, NULL, 0, NULL, 0, NULL, 0, ext, _MAX_EXT ); if( 0 == _stricmp( ext, ".stl" ) ) { if( LoadStlFile( pszFileName, model ) ) { memset( m_auiName_pick, 0x00, NAMEARRAYSIZE * sizeof(unsigned int) ); m_model = model; DeleteDisplayList(); } else { AfxMessageBox( _T("ファイル読み込みに失敗しました。") ); } } else if( 0 == _stricmp( ext, ".obj" ) ) { if( LoadObjFile( pszFileName, model ) ) { memset( m_auiName_pick, 0x00, NAMEARRAYSIZE * sizeof(unsigned int) ); m_model = model; DeleteDisplayList(); } else { AfxMessageBox( _T("ファイル読み込みに失敗しました。") ); } } else { AfxMessageBox( _T("未対応の拡張子のファイルです。") ); } free( pszFileName ); Invalidate(); } }

ModelViewerView.cpp のファイルのヘッダー部に
#include "LoadObjFile.h"
を追加します。

// ModelViewerView.cpp : CModelViewerView クラスの実装 // #include "stdafx.h" #include "ModelViewer.h" #include "ModelViewerDoc.h" #include "ModelViewerView.h" #include "LoadStlFile.h" #include "LoadObjFile.h" （・・・以下略・・・）

ビルドし、エラー、警告がないことを確認します。

実行

実行し、アスキー形式STLファイルだけでなくOBJファイルからモデルデータを読み込んで描画できるようになっていることを確認します。

al.objファイルの読み込み
（「メニュー／表示／描画」で、点、線を非描画にしています。）

ダウンロード

実行形式ファイルダウンロード (ModelViewerOpenGLMFC2005_13_exe.lzh)

ソースファイルダウンロード (ModelViewerOpenGLMFC2005_13_src.lzh)