将OBJ文件中的四边形转换为三角形？

Question

起初，这似乎很明显......在找到 4 个索引的地方每个面制作 2 个三角形，对吗？
含义，如下：

v 1.000000 1.000000 0.000000
v -1.000000 1.000000 -0.000000
v 1.000000 -1.000000 0.000000
v -1.000000 -1.000000 -0.000000
f -4 -3 -2 -1

... 反过来，需要转换成类似的东西：

v 1.000000 1.000000 0.000000
v -1.000000 1.000000 -0.000000
v 1.000000 -1.000000 0.000000
v -1.000000 -1.000000 -0.000000
f -4 -3 -2
f -2 -3 -1

这个特定的例子当然可以正确渲染。
但是，并非所有情况都像将面分成两个面那样简单（其中第一个面包含原始面的前三个顶点，第二个面包含最后三个顶点，如上例所示）。以下面的立方体为例：

v 0.000000 1.000000 1.000000
v 0.000000 0.000000 1.000000
v 1.000000 0.000000 1.000000
v 1.000000 1.000000 1.000000
v 0.000000 1.000000 0.000000
v 0.000000 0.000000 0.000000
v 1.000000 0.000000 0.000000
v 1.000000 1.000000 0.000000
f 1 2 3 4
f 8 7 6 5
f 4 3 7 8
f 5 1 4 8
f 5 6 2 1
f 2 6 7 3

这些面不能在前面的例子中以同样的方式分割...所以，我需要一些方法来了解如何将一个四边形面分割成两个三角形面，同时使用 正确 索引第二张脸……

如何实现？ 请注意，我没有使用固定功能管道，因此，使用 GL_QUADS 不是一个选项。我的渲染引擎几乎只使用 GL_TRIANGLES。

Answer 1

如果您有 4 个索引，例如：

0 1 2 3

分成两个三角形将是一个具有前 3 个索引，一个具有第一个、第三个和第四个索引。在这个例子中：

0 1 2
0 2 3

让我们尝试一些 ASCII 艺术来说明这一点：

3-------2
|      /|
|    /  |
|  /    |
|/      |
0-------1

在这里，0 1 2 3 是四边形，0 1 2 是第一个三角形（右下），0 2 3 是第二个三角形（左上）。

更一般地，对于具有n 顶点的面，您会生成三角形：

0 (i) (i + 1)  [for i in 1..(n - 2)]

如果您不坚持使用单独的三角形，您也可以使用GL_TRIANGLE_FAN 基元，它们仍然在核心 OpenGL 中。这样，您可以使用原始索引序列绘制带有三角形扇形的任何凸多边形。因此，顶点序列0 1 2 3 的三角形扇形描述了这种情况下的四边形，并且它很容易泛化到具有超过 4 个顶点的面。

编辑：由于您似乎仍然有问题，让我们看看这如何适用于您帖子中的示例。我将列出每个面的四边形的原始索引序列，以及分割四边形后两个三角形的索引序列。

f 1 2 3 4 --> (1 2 3) (1 3 4)
f 8 7 6 5 --> (8 7 6) (8 6 5)
f 4 3 7 8 --> (4 3 7) (4 7 8)
f 5 1 4 8 --> (5 1 4) (5 4 8)
f 5 6 2 1 --> (5 6 2) (5 2 1)
f 2 6 7 3 --> (2 6 7) (2 7 3)

当我绘制立方体时，这对我来说是正确的。请记住从索引中减去 1 以供您使用，因为这些是从 1 开始的索引，您几乎肯定需要从 0 开始的索引。

Answer 2

编写我自己的 obj loader 并仔细阅读规范，关于 'f' 参数的细节非常模糊，尤其是看到一些文件包含 'f' 行，其中有 > 4 个参数。

事实证明，这些实际上是一个奇数顺序的三角形条带。正确转换为三角形如下（伪代码）：

n = 0;
triangles[n++] = [values[0], values[1], values[2]];
for(i = 3; i < count(values); ++i)
  triangles[n++] = [
    values[i - 3],
    values[i - 1],
    values[i]
  ];

例子：

f: A B C D E F G

将是以下 5 个三角形：

A B C
A C D
B D E
C E F
D F G