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assimp_material.md

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如何使用assimp读取obj文件的材质
2022-03-25
OpenGL

日期: 2022年3月25日

如何使用assimp读取obj文件的材质

之前在看LearnOpenGL的[这一节](https://learnopengl-cn.github.io/03 Model Loading/03 Model/)，主要讲的就是使用assimp来加载模型，但是给的参考代码只针对了模型有材质贴图的情况，也就是通过去获取diffuse贴图以及specular贴图的方式获得模型的材质。

比如这是官方给的示例的文件，其中包含了很多的材质贴图：

image-20220325135545963

在相关的mtl文件里也链接到了具体的贴图文件：

image-20220325135723346

但是我们在使用blender等很多软件建模时是没有材质贴图的，一般来说只有一个obj文件和一个mtl文件：

image-20220325135810722

image-20220325135828015

所以只要想办法获取到mtl文件里的Ka, Kd, Ks这几项，然后想办法把它传进shader渲染就行了。

首先，使用assimp来获取这几个值的核心代码在这里：

Material loadMaterialWithoutTextures(aiMaterial *mat){
        Material result;
        aiColor3D color;
        //读取mtl文件顶点数据
        mat->Get(AI_MATKEY_COLOR_AMBIENT, color);
        result.ambient = glm::vec3(color.r, color.g, color.b);
        mat->Get(AI_MATKEY_COLOR_DIFFUSE, color);
        result.diffuse = glm::vec3(color.r, color.g, color.b);
        mat->Get(AI_MATKEY_COLOR_SPECULAR, color);
        result.specular = glm::vec3(color.r, color.g, color.b);
        return result;
    }

需要进行一些判断来这个mesh是否是拥有材质贴图的mesh，如果没有材质贴图，就去读取Ka, Kd, Ks，否则就直接去读取贴图(原本的实现方法)。

if(material->GetTextureCount(aiTextureType_DIFFUSE) == 0 && material->GetTextureCount(aiTextureType_SPECULAR) == 0){
                //没有贴图，之前读取模型的material的值
                Material colorMaterial = loadMaterialWithoutTextures(material);
                return Mesh(vertices, indices, colorMaterial);
            }
            else{
                vector<Texture> diffuseMaps = loadMaterialTextures(material,
                                                                   aiTextureType_DIFFUSE, "texture_diffuse");
                textures.insert(textures.end(), diffuseMaps.begin(), diffuseMaps.end()); 
                vector<Texture> specularMaps = loadMaterialTextures(material,
                                                                    aiTextureType_SPECULAR, "texture_specular");
                textures.insert(textures.end(), specularMaps.begin(), specularMaps.end());
                return Mesh(vertices, indices, textures);
            }

这里仅仅列举了一部分需要修改的代码，实际上还需要修改很多地方，比如说Mesh相关的构造函数，Draw函数等等，比如说，我这里还修改了相关的Shader，通过在shader代码里创建两个不同的材质结构体，以及一个bool量，来实现决定渲染时，应该采用哪一种方式：

//带有贴图的Material
struct Material {
    sampler2D diffuse;
    sampler2D specular;
    float shininess;
};
uniform Material material;

//不带有贴图的Material
struct MaterialWithoutTexture {
    vec3 ambient;
    vec3 diffuse;
    vec3 specular;
    float shininess;
};
uniform MaterialWithoutTexture materialWithoutTexture;

uniform bool hasTexture;
vec3 ambient;
    vec3 diffuse;
    vec3 specular;
    if(hasTexture){
        ambient  = light.ambient  * vec3(texture(material.diffuse, TexCoords));
        diffuse  = light.diffuse  * diff * vec3(texture(material.diffuse, TexCoords));
        specular = light.specular * spec * vec3(texture(material.specular, TexCoords));
    }else{
        ambient  = light.ambient  * materialWithoutTexture.diffuse ; //虽然material里有ambient，但是不使用ambient
        diffuse  = light.diffuse  * diff * materialWithoutTexture.diffuse;
        specular = light.specular * spec * materialWithoutTexture.specular;
    }

最后就可以直接对没有贴图的obj来进行渲染了～

image-20220325151732301