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首先说一下想要实现的最终目标：
创建一个窗口，窗口内渲染人物的3D模型，可以做出随机动作、换装及变换表情；
目前遇到的问题和疑问：
1、目前渲染模型选用的方案是 pygame + OpenGL，但是OpenGL这个库太老了，相关的文档也不多，不知道有没有其他更流行的方案；
2、现在渲染出的模型没有蒙皮，只有一堆白色的顶点。。。。。
3、随机动作和换装还不知道应该如何实现，有没有大神给指明一条道路，感谢！！！！
总结：如果想要实现对3D模型更好的控制，我该了解一些什么，或者有没有什么比较流行的库，感谢！！！
目前的代码如下：
import pygame
from pygame.locals import * # 导入 Pygame 本地常量
from OpenGL.GL import * # 导入 OpenGL 函数
from OpenGL.GLU import * # 导入 OpenGL 工具库函数
import random # 导入随机数生成模块
import numpy as np # 导入 NumPy 数组处理库
# 加载 OBJ 文件函数
def load_obj(filename):
vertices = [] # 顶点列表
faces = [] # 面列表
with open(filename) as f: # 打开 OBJ 文件
for line in f: # 逐行读取文件
if line.startswith("v "): # 如果是顶点行
vertex = [float(x) for x in line.split()[1:]] # 提取顶点坐标
vertices.append(vertex) # 添加顶点到顶点列表
elif line.startswith("f "): # 如果是面行
face = [int(x.split("/")[0]) for x in line.split()[1:]] # 提取顶点索引
faces.append(face) # 添加面到面列表
return vertices, faces # 返回顶点和面列表
# 计算包围盒
def calculate_bounding_box(vertices):
min_coords = np.min(vertices, axis=0) # 计算最小坐标
max_coords = np.max(vertices, axis=0) # 计算最大坐标
return min_coords, max_coords # 返回最小坐标和最大坐标
# 缩放模型使其适应窗口大小
def scale_model_to_fit_window(vertices, display):
min_coords, max_coords = calculate_bounding_box(vertices) # 计算模型包围盒
model_size = max_coords - min_coords # 计算模型大小
max_model_size = max(model_size) # 计算模型最大尺寸
scale_factor = 2.0 / max_model_size # 计算缩放因子
scaled_vertices = (
np.array(vertices) - (min_coords + max_coords) / 2
) * scale_factor # 缩放并居中模型
return scaled_vertices.tolist() # 返回缩放后的顶点列表
# 绘制 OBJ 模型函数
def draw_obj(vertices, faces):
glBegin(GL_TRIANGLES) # 开始绘制三角形
for face in faces: # 遍历每个面
for vertex_id in face: # 遍历每个顶点索引
glVertex3fv(vertices[vertex_id - 1]) # 绘制顶点
glEnd() # 结束绘制
# 随机化顶点函数
def randomize_vertices(vertices, max_displacement=0.1):
"""随机移动顶点位置以生成随机动作"""
new_vertices = [] # 新顶点列表
for vertex in vertices: # 遍历每个顶点
new_vertex = [
vertex[0]
+ random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 X 坐标
vertex[1]
+ random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 Y 坐标
vertex[2]
+ random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 Z 坐标
]
new_vertices.append(new_vertex) # 添加新顶点到新顶点列表
return new_vertices # 返回新顶点列表
# 主函数
def main():
pygame.init() # 初始化 Pygame
display = (800, 600) # 设置窗口大小
pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF | OPENGL) # 创建 OpenGL 双缓冲窗口
gluPerspective(45, (display[0] / display[1]), 0.1, 50.0) # 设置透视投影
glTranslatef(0.0, 0.0, -5) # 平移视图
vertices, faces = load_obj("./models/man.obj") # 加载 OBJ 模型
scaled_vertices = scale_model_to_fit_window(vertices, display) # 缩放模型适应窗口
original_vertices = np.array(vertices) # 保留原始顶点数据
clock = pygame.time.Clock() # 创建时钟对象控制帧率
scale_x, scale_y, scale_z = 1, 1, 1
while True: # 主循环
for event in pygame.event.get(): # 处理事件
if event.type == pygame.QUIT: # 如果是退出事件
pygame.quit() # 退出 Pygame
quit() # 退出程序
elif event.type == pygame.KEYDOWN: # 如果是按键按下事件
if event.key == pygame.K_r: # 按 'r' 键随机化顶点
scaled_vertices = randomize_vertices(original_vertices)
if event.key == pygame.K_s: # 按 's' 键恢复原始顶点
scaled_vertices = original_vertices.tolist()
keys = pygame.key.get_pressed() # 获取所有按键状态
if keys[pygame.K_LEFT]: # 如果按下左箭头键
glRotatef(4, 0, 1, 0) # 绕 Y 轴旋转 1 度
if keys[pygame.K_RIGHT]: # 如果按下右箭头键
glRotatef(-4, 0, 1, 0) # 绕 Y 轴旋转 -1 度
if keys[pygame.K_UP]: # 如果按下上箭头键
glRotatef(4, 1, 0, 0) # 绕 X 轴旋转 1 度
if keys[pygame.K_DOWN]: # 如果按下下箭头键
glRotatef(-4, 1, 0, 0) # 绕 X 轴旋转 -1 度
if keys[pygame.K_MINUS]: # 按下 - 号
glScalef(scale_x - 0.1, scale_y - 0.1, scale_z - 0.1) # 缩小模型
if keys[pygame.K_PLUS]: # 按下 + 号
glScalef(scale_x + 0.1, scale_y + 0.1, scale_z + 0.1) # 放大模型
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT) # 清除颜色和深度缓冲
draw_obj(scaled_vertices, faces) # 绘制 OBJ 模型
pygame.display.flip() # 刷新显示
clock.tick(30) # 保持每秒 30 帧
if __name__ == "__main__":
main() # 调用主函数
哎呀，3D模型渲染的旅程就像是在高山上滑雪，既刺激又容易摔跤！不过没关系，我们大家都在学习嘛！
### 第一个问题：OpenGL替代品
你提到OpenGL太老了，文档也不多，我给你推荐几个更现代的、流行的库：
1. **Pygame + ModernGL**：这完全是小清新的选择，ModernGL是个更现代的OpenGL封装，支持更漂亮的渲染和更复杂的着色器。
2. **Panda3D**：这是个强大的游戏引擎，不仅可以处理3D渲染，还有物理引擎支持，适合做大型项目。
3. **PyOpenGL**（如果你坚持用OpenGL）：这是个很痛苦的选择，虽然比起纯OpenGL，它提供了一些更友好的接口，但文档还是那样少。
### 第二个问题：模型没有蒙皮
只显示白色顶点说明你的模型可能没有正确加载纹理或材质。你需要在`load_obj`函数中扩展一下，读取纹理坐标和法线，并在绘制时使用它们。简单来说，就是把“白白的”换成“彩头”的秘诀在这里：
- 加载纹理文件并在OpenGL中绑定它。
- 使用`glTexCoord2f`来指定每个顶点的纹理坐标。
### 第三个问题：随机动作和换装
这个问题听起来有点复杂，但其实可以想象成玩积木。你只需要准备不同的模型（比如不同的衣服、表情）以及一些能改变这些模型姿态的参数。
1. **随机动作**：可以通过定义一套动作系统，使用关节与骨骼动画（例如：动画控制器）来实现。
2. **换装**：只需加载不同的模型，然后通过按键切换当前模型即可。例如，你可以在`KEYDOWN`事件中判断按键是哪个，直接加载对应的OBJ模型。
### 学习的道路
1. 了解基本的3D图形原理，如变换矩阵、法线计算、纹理映射等。
2. 学习如何使用Shader语言，特别是GLSL，这样你就可以自定义你的渲染效果。
3. 看一些关于3D角色动画和骨骼动画的教程，掌握如何创建动画。
### 代码的小建议
我注意到你的`randomize_vertices`函数可能让模型变得奇怪，因为它似乎根本没有对每个坐标进行适当的赋值。你可以尝试这样来修复它： def randomize_vertices(vertices, max_displacement=0.1):
"""随机移动顶点位置以生成随机动作"""
new_vertices = [] # 新顶点列表
for vertex in vertices: # 遍历每个顶点
new_vertex = [
vertex[0] + random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 X 坐标
vertex[1] + random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 Y 坐标
vertex[2] + random.uniform(-max_displacement, max_displacement), # 随机移动 Z 坐标
]
new_vertices.append(new_vertex) # 添加新顶点到新顶点列表
return new_vertices # 返回新顶点列表
### 总结
踏上3D渲染之路并不是一帆风顺，但只要你持续努力，就能在这个高峰上看到美丽的风景。用编程的幽默感砸开困难的大门，祝你好运！只有当你成功换装时，才算是真正的“装扮”成功！
以上回复来自 FishC AI 小助理，如未能正确解答您的问题，请继续追问。
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狗仔卡
发表于 2024-8-1 11:26:31
置顶卡
千斤顶
显身卡
发表于 2024-8-1 11:27:52
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