引言
COLLADA是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)，最初用于3D軟件數(shù)據(jù)交換，由SCEA發(fā)起，現(xiàn)在則被許多著名廠家支持如Autodesk、XSI等。COLLADA不僅僅可以用于建模工具之間交換數(shù)據(jù)之用，也可以作為場景描述語言用于小規(guī)模的實(shí)時(shí)渲染。因?yàn)镃OLLADA DOM擁有豐富的內(nèi)容用于表現(xiàn)場景中的各種元素，從多邊形幾何體到攝像機(jī)無所不包。我們可以通過COLLADA DOM庫來進(jìn)行場景文件的讀取與處理操作。
提示
COLLADA DOM的編程方式類似COM
蘇醒
從這里下載COLLADA DOM
http://sourceforge.net/projects/collada-dom/
準(zhǔn)備好你的IDE/編譯器，Windows平臺下推薦Visual Studio 8，LINUX/UNIX平臺下看各路英豪自己的了。
推薦下載安裝包，會省掉不必要的重新編譯的工作。我向來最討厭重新編譯別人的庫，一來是時(shí)間寶貴，編譯的時(shí)候自己不可能看到任何有意義的東西，二來很多時(shí)候編寫這些庫的時(shí)候引用了特定版本的其它庫，導(dǎo)致自己還需要去下載其它的庫，非常麻煩。
安裝好后記得在VC的工程目錄加入COLLADA的頭文件和庫文件文件夾路徑，否則什么都找不到。
開始
首先在C++源文件中加入COLLADA DOM所需要的頭文件
#include <dae.h>
#include <dom/domCOLLADA.h>
下面寫代碼，打開一個(gè)DAE XML文件。
int main(int argc, char** argv)
{
DAE *collada_dom = new DAE();//創(chuàng)建一個(gè)DOM解析器
daeInt error = collada_dom->load("file:///C:/Test/colladaDocument.dae");//打開一個(gè)放在C盤Test文件夾下一個(gè)名為colladaDocument.dae的文檔
error = collada_com->unload();//關(guān)閉剛才打開的文檔
return 0;//程序返回
}
一切都是很簡單的。載入文檔，獲得一個(gè)根指針，而后一切的操作都是從這個(gè)指針開始逐級的向下遍歷、轉(zhuǎn)換。為什么load函數(shù)中不是我們所想象的"C:\\Test\\colladaDocument"，而是加了個(gè)file前綴。COLLADA DOM支持在處理DAE的時(shí)候使用URI直接定位到資源，詳細(xì)的可以看附帶的文檔。
現(xiàn)在來點(diǎn)復(fù)雜的，讀取一個(gè)幾何體。在實(shí)際編碼前，我們需要理解一個(gè)概念，就是Shape與Instance的區(qū)別。假如場景中有10000個(gè)立方體，那么我們其實(shí)只需要儲存8個(gè)頂點(diǎn)、向量、三角形索引，然后我們指定這10000個(gè)立方體各自的變換、Shader參數(shù)就可以了。使用COLLADA DOM處理場景中幾何體的思路就是，先獲得Geometry（也就是我們所知道的Shape），而后獲得Instance。在對unload()的調(diào)用前增加下面一行代碼，
int geometryElementCount = (int)(collada_dom->getDatabase()->getElementCount(NULL, "geometry", NULL));
這個(gè)時(shí)候我們就獲得了幾何體的確切數(shù)目，然后遍歷獲得各自的數(shù)據(jù)。再添加一個(gè)循環(huán)，
for(int currentGeometry=0;currentGeometry<geometryElementCount;currentGeometry++)
{
domGeometry *thisGeometry = 0;
m_dae->getDatabase()->getElement((daeElement**)&thisGeometry,currentGeometry,NULL, "geometry");
domMesh *thisMesh = thisGeometry->getMesh();
}
先不要繼續(xù)添加代碼，先最好定義一種我們的程序要使用的物體格式。比如，可以這樣，
struct CObject
{
string m_sName;
size_t m_iVertexNum;
size_t m_iNormalNum;
float* m_pVertices;
float* m_pNormals;
size_t m_iTriangleNum;
};
我們就可以直接調(diào)用glDrawArrays去繪制這個(gè)物體。以后為了提高效率甚至可以把所有頂點(diǎn)都上傳到Vertex Buffer Object中，這樣就不需要每次繪制的時(shí)候把頂點(diǎn)、向量、紋理坐標(biāo)都上傳一遍了。下面繼續(xù)補(bǔ)全代碼，
std::vector<CObject*> ObjectShapes;
for(int currentGeometry=0;currentGeometry<geometryElementCount;currentGeometry++)
{
CObject* pShape = new CObject;
domGeometry *thisGeometry = 0;
m_dae->getDatabase()->getElement((daeElement**)&thisGeometry,currentGeometry,NULL, "geometry"); //逐個(gè)的找到每個(gè)Geometry Shape
domMesh *thisMesh = thisGeometry->getMesh();//取得Mesh
domListOfFloats vertexArray = thisMesh->getSource_array()[0]->getFloat_array()->getValue();//取得儲存頂點(diǎn)的數(shù)組
domListOfFloats normalArray = thisMesh->getSource_array()[1]->getFloat_array()->getValue();//取得儲存向量的數(shù)組
domListOfUInts indexArray = thisMesh->getTriangles_array()[0]->getP()->getValue();//取得三角形索引
pShape->m_iTriangleNum = indexArray.getCount() / 6;//看下面的解釋
pShape->m_iVertexNum = vertexArray.getCount() / 3;//每個(gè)頂點(diǎn)由3個(gè)數(shù)字組成
pShape->m_iNormalNum = normalArray.getCount() / 3;//每個(gè)向量也由3個(gè)數(shù)字組成
printf("%u %u %u\n", pShape->m_iTriangleNum, pShape->m_iVertexNum, pShape->m_iNormalNum);//再次打印一下
ObjectShapes.push_back(pShape);
}
我們知道從MAYA導(dǎo)出的OBJ格式可以不是三角形，通過COLLADA插件導(dǎo)出的物體也一樣，我們可以選擇三角化或者保持原樣。假如我們不選擇三角化，那么對于一個(gè)簡單的CUBE來說，它的表示可能是這樣的，
<polylist material="initialShadingGroup" count="6">
<input semantic="VERTEX" source="#pCubeShape1-vertices" offset="0"/>
<input semantic="NORMAL" source="#pCubeShape1-normals" offset="1"/>
<vcount>4 4 4 4 4 4</vcount>
<p>0 0 1 1 3 2 2 3 2 4 3 5 5 6 4 7 4 8 5 9 7 10 6 11 6 12 7 13 1 14 0 15 1 16 7 17 5 18 3 19 6 20 0 21 2 22 4 23</p>
</polylist>
這里vcount的意思是每個(gè)POLYGON由多少個(gè)頂點(diǎn)向量對組成，列表可以讓大家明白的更容易一些，
| Polygon |
Vertex Index |
Normal Index |
| 0 |
0 1 3 2 |
0 1 2 3 |
| 1 |
2 3 5 4 |
4 5 6 7 |
也就是說，索引數(shù)值遵照“頂點(diǎn) 向量 頂點(diǎn) 向量”這樣的順序排列，即使有了UV也一樣。
<triangles material="initialShadingGroup" count="12">
<input semantic="VERTEX" source="#pCubeShape1-vertices" offset="0"/>
<input semantic="NORMAL" source="#pCubeShape1-normals" offset="1"/>
<p>0 0 1 1 2 3 1 1 3 2 2 3 2 4 3 5 4 7 3 5 5 6 4 7 4 8 5 9 6 11 5 9 7 10 6 11 6 12 7 13 0 15 7 13 1 14 0 15 1 16 7 17 3 19 7 17 5 18 3 19 6 20 0 21 4 23 0 21 2 22 4 23</p>
</triangles>
三角化后一切看似都變多了，其實(shí)原理依舊，
| Triangle |
Vertex Index |
Normal Index |
| 0 |
0 1 2 |
0 1 3 |
| 1 |
1 3 2 |
1 2 3 |
了解了這個(gè)之后，讓我們再次把代碼補(bǔ)全，將所有三角化后幾何體按照順序儲存到數(shù)組里去讓OpenGL直接渲染。
std::vector<CObject*> ObjectShapes;
for(int currentGeometry=0;currentGeometry<geometryElementCount;currentGeometry++)
{
CObject* pShape = new CObject;
domGeometry *thisGeometry = 0;
m_dae->getDatabase()->getElement((daeElement**)&thisGeometry,currentGeometry,NULL, "geometry"); //逐個(gè)的找到每個(gè)Geometry Shape
domMesh *thisMesh = thisGeometry->getMesh();//取得Mesh
domListOfFloats vertexArray = thisMesh->getSource_array()[0]->getFloat_array()->getValue();//取得儲存頂點(diǎn)的數(shù)組
domListOfFloats normalArray = thisMesh->getSource_array()[1]->getFloat_array()->getValue();//取得儲存向量的數(shù)組
domListOfUInts indexArray = thisMesh->getTriangles_array()[0]->getP()->getValue();//取得三角形索引
pShape->m_iTriangleNum = indexArray.getCount() / 6;//看下面的解釋
pShape->m_iVertexNum = vertexArray.getCount() / 3;//每個(gè)頂點(diǎn)由3個(gè)數(shù)字組成
pShape->m_iNormalNum = normalArray.getCount() / 3;//每個(gè)向量也由3個(gè)數(shù)字組成
printf("%u %u %u\n", pShape->m_iTriangleNum, pShape->m_iVertexNum, pShape->m_iNormalNum);//再次打印一下
pShape->m_pVertices = new float[pShape->m_iTriangleNum*3*3];
pShape->m_pNormals = new float[pShape->m_iTriangleNum*3*3];
ObjectShapes.push_back(pShape);
size_t _V[3],_N[3];
for( size_t i = 0; i < cube.m_iTriangleNum; i++ ){
size_t offset = i*6;
_V[0] = indexArray.get(offset+0);
_N[0] = indexArray.get(offset+1);
_V[1] = indexArray.get(offset+2);
_N[1] = indexArray.get(offset+3);
_V[2] = indexArray.get(offset+4);
_N[2] = indexArray.get(offset+5);
offset = i*3*3;
for( size_t j=0; j < 3; j++ ){
pShape->m_pVertices[offset+0] = vertexArray.get(_V[0]*3+0);
pShape->m_pVertices[offset+1] = vertexArray.get(_V[0]*3+1);
pShape->m_pVertices[offset+2] = vertexArray.get(_V[0]*3+2);
pShape->m_pVertices[offset+3] = vertexArray.get(_V[1]*3+0);
pShape->m_pVertices[offset+4] = vertexArray.get(_V[1]*3+1);
pShape->m_pVertices[offset+5] = vertexArray.get(_V[1]*3+2);
pShape->m_pVertices[offset+6] = vertexArray.get(_V[2]*3+0);
pShape->m_pVertices[offset+7] = vertexArray.get(_V[2]*3+1);
pShape->m_pVertices[offset+8] = vertexArray.get(_V[2]*3+2);
pShape->m_pNormals[offset+0] = normalArray.get(_N[0]*3+0);
pShape->m_pNormals[offset+1] = normalArray.get(_N[0]*3+1);
pShape->m_pNormals[offset+2] = normalArray.get(_N[0]*3+2);
pShape->m_pNormals[offset+3] = normalArray.get(_N[1]*3+0);
pShape->m_pNormals[offset+4] = normalArray.get(_N[1]*3+1);
pShape->m_pNormals[offset+5] = normalArray.get(_N[1]*3+2);
pShape->m_pNormals[offset+6] = normalArray.get(_N[2]*3+0);
pShape->m_pNormals[offset+7] = normalArray.get(_N[2]*3+1);
pShape->m_pNormals[offset+8] = normalArray.get(_N[2]*3+2);
}
}
}
這樣，我們就可以使用OpenGL渲染了，
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
for( int i=0; i<ObjectShapes.size(); i++ ){
glVertexPointer(3,GL_FLOAT,0,ObjectShapes[i]->m_pVertices);
glNormalPointer(GL_FLOAT,0,ObjectShapes[i]->m_pNormals);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,ObjectShapes[i]->m_iTriangleNum*3);
}
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
在這里可能會有疑問，為什么不使用索引的方式繪制，而是把所有的三角形全部分開，因?yàn)閷?dǎo)出的場景向量與頂點(diǎn)的數(shù)目、位置都不統(tǒng)一，導(dǎo)致索引“顧此失彼”全然無序，雖然說可以修正，但是那樣代碼量就多了起來，而且無法應(yīng)用OOCSX的方法簡化復(fù)雜幾何體。
關(guān)于調(diào)試方法
COLLADA DOM在操作過程中幾乎都是與指針打交道，在開始不熟悉的情況下頻頻訪問違規(guī)出錯(cuò)等等是很正常的，只要注意老老實(shí)實(shí)的調(diào)用getElementName()、getTypeName()、getCount()查看當(dāng)前操作對象的名稱和元素?cái)?shù)據(jù)，而后逐步的找到自己需要的資源。
性能建議
COLLADA DOM的底層使用的是SAX進(jìn)行XML文件的訪問操作，構(gòu)建于LibXML2庫之上，所以我推薦從DAE文件頭開始依次處理Geometry、Visual Scene等等，減少運(yùn)行庫在來回搜索的損耗。默認(rèn)COLLADA DOM是靜態(tài)庫，導(dǎo)致鏈接后的程序著實(shí)非常巨大，所以推薦使用動(dòng)態(tài)鏈接。