【libGDX】加载G3DJ模型

1 前言

libGDX 提供了自己的 3D 格式模型文件，称为 G3D，包含 g3dj（Json 格式）和 g3db（Binary 格式）文件，官方介绍见 → importing-blender-models-in-libgdx。

对于 fbx 文件，libGDX 提供了转换为 G3D 文件的工具，即 fbx-conv.exe，官方下载见 → fbx-conv，读者也可以从 Libgdx全套工具包 里下载 fbx-conv.exe 工具。

fbx-conv 是一个命令行工具，基于命令实现 G3D 格式转换，用户也可以使用图形化工具，即 fbxconv-gui.jar，官方下载见 → libgdx-fbxconv-gui。fbxconv-gui.jar 依赖 fbx-conv.exe，因此需要将他们放在同一个文件夹里面。

一个模型（g3dj 或 g3db 文件）可以包含多个网格，每个网格通过索引顶点构造三角形，libGDX 使用的索引是 short 类型。Java 中最大 short 值是 32767，因此，不能在一个网格中使用超过 32767 个顶点（除非修改 libGDX 源码）。

2 fbx 转换为 g3dj

1）通过命令转换 g3dj 文件

在 fbx-conv.exe 文件所在的目录下面打开 cmd 命令行窗口，执行以下命令，将 Spiderbot.fbx 文件转换为 Spiderbot.g3dj 文件。

// -v: 打印模型详细信息, -f: 强制转换(可能覆盖现有文件而无需确认)
// -m: 每个网格最大顶点个数; -b: 每个人物的最大骨骼数; -w: 每个顶点的最大骨骼权重
// fbx-conv -f -o G3DJ Spiderbot.fbx
fbx-conv.exe -v -f -m 32767 -b 12 -w 4  Spiderbot.fbx Spiderbot.g3dj

2）通过图形化窗口转换 g3dj 文件

双击 fbxconv-gui.jar 文件打开 libGDX 模型预览工具窗口，按以下配置转换模型格式。

在 Output Console 窗口可以查看转换日志，如果提示加载 Texture 失败，是因为图片引用出现问题，我们可以修改 Spiderbot.g3dj 文件中图片资源的路径，使其指向正确的图片。

Spiderbot.g3dj 中修改图片资源路径的地方，如果图片资源丢失，可以删除 textures 节点。

3 加载 g3dj 模型

本节同过 G3dModelLoader 加载 g3dj 文件，通过 Model、ModelInstance、ModelBatch 渲染模型，通过 CameraInputController 控制相机运动，完整代码资源见 → libGDX加载G3DJ模型。

DesktopLauncher.java

package com.zhyan8.game;

import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl3.Lwjgl3Application;
import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl3.Lwjgl3ApplicationConfiguration;

public class DesktopLauncher {
    public static void main (String[] arg) {
        Lwjgl3ApplicationConfiguration config = new Lwjgl3ApplicationConfiguration();
        config.setForegroundFPS(60);
        config.setTitle("LoadG3DJ");
        new Lwjgl3Application(new MyGame(), config);
    }
}

MyGame.java

package com.zhyan8.game;

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL30;
import com.badlogic.gdx.graphics.PerspectiveCamera;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.Environment;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.Model;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.ModelBatch;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.ModelInstance;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.attributes.ColorAttribute;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.environment.DirectionalLight;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.loader.G3dModelLoader;
import com.badlogic.gdx.graphics.g3d.utils.CameraInputController;
import com.badlogic.gdx.utils.JsonReader;

public class MyGame extends ApplicationAdapter {
    private Environment mEnvironment; // 光照环境
    private PerspectiveCamera mCamera; // 透视相机
    private CameraInputController mCameraController; // 相机控制器
    private ModelBatch mModelBatch;
    private Model mModel;
    private ModelInstance mModelInstance;

    @Override
    public void create() {
        initEnvironment();
        initCamera();
        initModel();
    }

    @Override
    public void render() {
        mCameraController.update();
        Gdx.gl.glViewport(0, 0, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        Gdx.gl.glClearColor(0.455f, 0.725f, 1.0f, 1.0f);
        Gdx.gl.glClear(GL30.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL30.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        mModelBatch.begin(mCamera);
        mModelBatch.render(mModelInstance, mEnvironment);
        mModelBatch.end();
    }

    @Override
    public void dispose() {
        mModelBatch.dispose();
        mModel.dispose();
    }

    private void initEnvironment() { // 初始化光照环境
        mEnvironment = new Environment();
        mEnvironment.set(new ColorAttribute(ColorAttribute.AmbientLight, 0.4f, 0.4f, 0.4f, 1f));
        mEnvironment.add(new DirectionalLight().set(0.8f, 0.8f, 0.8f, -1f, -0.8f, -0.2f));
    }

    private void initCamera() { // 初始化相机
        mCamera = new PerspectiveCamera(67, Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
        mCamera.position.set(200f, 200f, 200f);
        mCamera.lookAt(0, 0, 0);
        mCamera.near = 0.3f;
        mCamera.far = 1000f;
        mCamera.update();
        mCameraController = new CameraInputController(mCamera);
        Gdx.input.setInputProcessor(mCameraController);
    }

    private void initModel() { // 初始化模型
        mModelBatch = new ModelBatch();
        mModel = new G3dModelLoader(new JsonReader()).loadModel(Gdx.files.internal("models/spiderbot/Spiderbot.g3dj"));
        mModelInstance = new ModelInstance(mModel);
    }
}

运行效果如下。

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