FBX SDK简单使用(一）

简介

FBX是Autodesk的一个常用的跨平台的三维数据格式，应用很广泛，这里是官方API，这里是官方例子。FBX的安装可以参照这里，基本介绍可以参考这里。

查看FBX文件数据

这是在整个使用过程中个人认为帮助很大的一个功能，3ds MAX中可以直接设置，在导出的时候可以选择二进制的格式或者ASCII的格式，如下图：

在FBX SDK中通过对FbxExporter设置可以得到一样的效果。

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// FBX设置输出ASCII格式文件
FbxExporter* fbxExporter = FbxExporter::Create(fbxManager, "");
int fbxFormat = fbxManager->GetIOPluginRegistry()->FindWriterIDByDescription("FBX ascii(*.fbx)");
bool exportStatus = fbxExporter->Initialize(fileOutput, fbxFormat, fbxManager->GetIOSettrings());

在VS Code中查看输出的文件显示如下：这样可以方便查看FBX文件是否包含需要的数据，导入到引擎的时候，也方便验证数据。

文件结构

FBX文件是以树(SceneTree)的形式进行存储的，以RootNode作为起始，在官方的例子中可以看出

通过遍历Node可以得到相应Node存储的数据，每个Node有对应的在FbxNodeAttribute枚举中的类型。例如eMesh，eSkeleton等。

常见概念

Control Point 和 Polygon Vertex

以3dsMax中最简单的Cube为例子，在正常格式下输出对应的Fbx得到的control point数量是8，polygon vertex数量是36，polygon数量是12。对应到Cube上，可以看到正常见到的Cube拥有8个顶点对应Control Point的数量，而正常box有6个面，在实际输出的时候，被分成了12个三角面，每个三角面对应一个polygon，而每个三角面三个顶点，因此polygon vertex的数量是12 * 3 = 36。每个polygon vertex可能拥有同一个位置，这时候是索引到同一个control point。

在Fbx SDK中通过以下代码获取

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// 顶点序号
int vertexIdx = 0;

int polygonNum = mesh->GetPolygonCount();
for(int i=0;i<polygonNum;i++)
{
    // 根据序号获取对应polygon的顶点数
    int polygonSize = mesh->GetPolygonSize(i);
    for(int j=0;j<polygonSize;j++)
    {
        // 根据polygon序号和顶点在对应polygon中序号获取对应的control point序号
		int ctrlPointIdx = mesh->GetPolygonVertex(i, j);
        ...
        ...	
        vertexIdx++;
    }

}

Fbx Layer

在FBX的结构中，法线，切线，颜色，uv等都是通过layer进行添加，挂载在对应的mesh上。我们可以看到如下类似的代码，在GetElementNormal(0)括号中0代表第一层，例如uv等可能有好几套，通过这里可以指定第几套。特别需要注意的是，在3dsMax中

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// 获取法线
FbxGeometryElementNormal* vertexNormal = mesh->GetElementNormal(0);
// 获取切线
FbxGeometryElementTangent* vertexTangent = mesh->GetElementTangent(0); 
// 获取顶点色
FbxGeometryElementVertexColor* vertexColor = mesh->GetElementVertexColor(0);
// 获取UV
FbxGeometryElementUV* vertexUV = mesh->GetElementUV(0);

需要注意的是：

  1. 通过maxscript指令box()创建的盒子和直接在max场景中创建的盒子数据是不一样的，box()指令直接创建的盒子不带uv，没法通过代码生成tangent。
  2. 在Unity中导入切线数据，需要同时生成副法线数据，Unity中才可见。

Mapping Mode

eByControlPoint

在这个模式下Layer的数据是通过控制点去添加的，每个顶点的数据和对应的控制点的数据相同，在这里用顶点和控制点的法线进行尝试，得到的结果如下，可以看到整个Cube的边缘显得十分的柔和。

对应效果：

eByPolygonVertex

在这个模式下Layer的数据是通过顶点去添加的，在这里用顶点和控制点的法线进行尝试，得到的结果如下，可以看到整个Cube的边缘显得很锐利。

对应效果：

Reference Mode

这是一种选择是否使用优化存储的模式，eDirect表示直接通过索引来获取相应的信息，对应数量与control point或者vertex相同，eIndexToDirect则会将相同数据合并，并通过control point或者vertex的二级索引指向需要的数据，这样重复数据能够指向同一个位置节省存储空间。

在eIndexToDirect中需要通过如下代码获取索引

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int index = vertexNormal->GetIndexArray().GetAt(vertexIdx);

eDirect在FBX文件中显示如下

eIndexToDirect在FBX文件中显示如下