feat(core): add GfxObjMesh.Build multi-surface mesh extractor
This commit is contained in:
parent
01745d30ab
commit
f915a13263
4 changed files with 350 additions and 0 deletions
88
src/AcDream.Core/Meshing/GfxObjMesh.cs
Normal file
88
src/AcDream.Core/Meshing/GfxObjMesh.cs
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,88 @@
|
||||||
|
using System.Numerics;
|
||||||
|
using AcDream.Core.Terrain;
|
||||||
|
using DatReaderWriter.DBObjs;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace AcDream.Core.Meshing;
|
||||||
|
|
||||||
|
public static class GfxObjMesh
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// <summary>
|
||||||
|
/// Walk a GfxObj's polygons and produce one <see cref="GfxObjSubMesh"/>
|
||||||
|
/// per referenced Surface. Polygons are triangulated as fans.
|
||||||
|
/// </summary>
|
||||||
|
public static IReadOnlyList<GfxObjSubMesh> Build(GfxObj gfxObj)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Group output vertices and indices per surface index.
|
||||||
|
var perSurface = new Dictionary<int, (List<Vertex> Vertices, List<uint> Indices, Dictionary<(int pos, int uv), uint> Dedupe)>();
|
||||||
|
|
||||||
|
foreach (var kvp in gfxObj.Polygons)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var poly = kvp.Value;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (poly.VertexIds.Count < 3)
|
||||||
|
continue; // degenerate
|
||||||
|
|
||||||
|
int surfaceIdx = poly.PosSurface;
|
||||||
|
if (surfaceIdx < 0 || surfaceIdx >= gfxObj.Surfaces.Count)
|
||||||
|
continue; // out of range surface
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!perSurface.TryGetValue(surfaceIdx, out var bucket))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bucket = (new List<Vertex>(), new List<uint>(), new Dictionary<(int, int), uint>());
|
||||||
|
perSurface[surfaceIdx] = bucket;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Collect output vertex indices for this polygon.
|
||||||
|
var polyOut = new List<uint>(poly.VertexIds.Count);
|
||||||
|
bool skipPoly = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < poly.VertexIds.Count; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int posIdx = poly.VertexIds[i];
|
||||||
|
int uvIdx = i < poly.PosUVIndices.Count ? poly.PosUVIndices[i] : 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!gfxObj.VertexArray.Vertices.TryGetValue((ushort)posIdx, out var sw))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipPoly = true;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
var texcoord = uvIdx >= 0 && uvIdx < sw.UVs.Count
|
||||||
|
? new Vector2(sw.UVs[uvIdx].U, sw.UVs[uvIdx].V)
|
||||||
|
: Vector2.Zero;
|
||||||
|
|
||||||
|
var key = (posIdx, uvIdx);
|
||||||
|
if (!bucket.Dedupe.TryGetValue(key, out var outIdx))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
outIdx = (uint)bucket.Vertices.Count;
|
||||||
|
bucket.Vertices.Add(new Vertex(sw.Origin, sw.Normal, texcoord));
|
||||||
|
bucket.Dedupe[key] = outIdx;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
polyOut.Add(outIdx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (skipPoly || polyOut.Count < 3)
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Fan triangulation: (v0, v1, v2), (v0, v2, v3), ...
|
||||||
|
for (int i = 1; i < polyOut.Count - 1; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bucket.Indices.Add(polyOut[0]);
|
||||||
|
bucket.Indices.Add(polyOut[i]);
|
||||||
|
bucket.Indices.Add(polyOut[i + 1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Emit one sub-mesh per surface.
|
||||||
|
var result = new List<GfxObjSubMesh>(perSurface.Count);
|
||||||
|
foreach (var kvp in perSurface)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var surfaceId = (uint)gfxObj.Surfaces[kvp.Key];
|
||||||
|
result.Add(new GfxObjSubMesh(
|
||||||
|
SurfaceId: surfaceId,
|
||||||
|
Vertices: kvp.Value.Vertices.ToArray(),
|
||||||
|
Indices: kvp.Value.Indices.ToArray()));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
12
src/AcDream.Core/Meshing/GfxObjSubMesh.cs
Normal file
12
src/AcDream.Core/Meshing/GfxObjSubMesh.cs
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,12 @@
|
||||||
|
using AcDream.Core.Terrain;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace AcDream.Core.Meshing;
|
||||||
|
|
||||||
|
/// <summary>
|
||||||
|
/// One sub-mesh of a GfxObj: a vertex+index buffer that uses a single Surface.
|
||||||
|
/// A GfxObj with multiple surfaces produces multiple sub-meshes.
|
||||||
|
/// </summary>
|
||||||
|
public sealed record GfxObjSubMesh(
|
||||||
|
uint SurfaceId,
|
||||||
|
Vertex[] Vertices,
|
||||||
|
uint[] Indices);
|
||||||
250
tests/AcDream.Core.Tests/Meshing/GfxObjMeshTests.cs
Normal file
250
tests/AcDream.Core.Tests/Meshing/GfxObjMeshTests.cs
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,250 @@
|
||||||
|
using System.Numerics;
|
||||||
|
using AcDream.Core.Meshing;
|
||||||
|
using DatReaderWriter.DBObjs;
|
||||||
|
using DatReaderWriter.Enums;
|
||||||
|
using DatReaderWriter.Lib;
|
||||||
|
using DatReaderWriter.Types;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace AcDream.Core.Tests.Meshing;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class GfxObjMeshTests
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// <summary>
|
||||||
|
/// Build a minimal GfxObj fixture with a single triangle using surface index 0.
|
||||||
|
/// Three unique positions, one UV slot each.
|
||||||
|
/// </summary>
|
||||||
|
private static GfxObj BuildSingleTriangle()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var gfx = new GfxObj
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Surfaces = { 0x08000000u }, // synthetic surface id
|
||||||
|
VertexArray = new VertexArray
|
||||||
|
{
|
||||||
|
VertexType = VertexType.CSWVertexType,
|
||||||
|
Vertices =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new SWVertex
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Origin = new Vector3(0, 0, 0),
|
||||||
|
Normal = new Vector3(0, 0, 1),
|
||||||
|
UVs = { new Vec2Duv { U = 0, V = 0 } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
[1] = new SWVertex
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Origin = new Vector3(1, 0, 0),
|
||||||
|
Normal = new Vector3(0, 0, 1),
|
||||||
|
UVs = { new Vec2Duv { U = 1, V = 0 } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
[2] = new SWVertex
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Origin = new Vector3(0, 1, 0),
|
||||||
|
Normal = new Vector3(0, 0, 1),
|
||||||
|
UVs = { new Vec2Duv { U = 0, V = 1 } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Polygons =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
NegSurface = -1,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1, 2 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
return gfx;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_SingleTriangle_ProducesOneSubMeshOneTriangle()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var gfx = BuildSingleTriangle();
|
||||||
|
|
||||||
|
var subs = GfxObjMesh.Build(gfx);
|
||||||
|
|
||||||
|
var sub = Assert.Single(subs);
|
||||||
|
Assert.Equal(0x08000000u, sub.SurfaceId);
|
||||||
|
Assert.Equal(3, sub.Vertices.Length);
|
||||||
|
Assert.Equal(3, sub.Indices.Length); // one triangle, 3 indices
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_SingleTriangle_CopiesPositionsNormalsAndUVs()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var gfx = BuildSingleTriangle();
|
||||||
|
|
||||||
|
var sub = GfxObjMesh.Build(gfx).Single();
|
||||||
|
|
||||||
|
// Indices point at unique vertices; collect them in order.
|
||||||
|
var vAtIdx0 = sub.Vertices[sub.Indices[0]];
|
||||||
|
var vAtIdx1 = sub.Vertices[sub.Indices[1]];
|
||||||
|
var vAtIdx2 = sub.Vertices[sub.Indices[2]];
|
||||||
|
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector3(0, 0, 0), vAtIdx0.Position);
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector3(1, 0, 0), vAtIdx1.Position);
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector3(0, 1, 0), vAtIdx2.Position);
|
||||||
|
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector3(0, 0, 1), vAtIdx0.Normal);
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector2(0, 0), vAtIdx0.TexCoord);
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector2(1, 0), vAtIdx1.TexCoord);
|
||||||
|
Assert.Equal(new Vector2(0, 1), vAtIdx2.TexCoord);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_Quad_IsTriangulatedAsFan()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Single quad polygon with 4 vertices -> 2 triangles, 6 indices.
|
||||||
|
var gfx = new GfxObj
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Surfaces = { 0x08000000u },
|
||||||
|
VertexArray = new VertexArray
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vertices =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new SWVertex { Origin = new(0, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[1] = new SWVertex { Origin = new(1, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[2] = new SWVertex { Origin = new(1, 1, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[3] = new SWVertex { Origin = new(0, 1, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Polygons =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1, 2, 3 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0, 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
var sub = GfxObjMesh.Build(gfx).Single();
|
||||||
|
|
||||||
|
Assert.Equal(4, sub.Vertices.Length);
|
||||||
|
Assert.Equal(6, sub.Indices.Length); // 2 triangles
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_SamePositionDifferentUVs_DuplicatesOutputVertices()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// One vertex has two different UV slots. Each (posIdx, uvIdx) combo
|
||||||
|
// becomes a distinct output vertex.
|
||||||
|
var gfx = new GfxObj
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Surfaces = { 0x08000000u },
|
||||||
|
VertexArray = new VertexArray
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vertices =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new SWVertex
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Origin = new(0, 0, 0),
|
||||||
|
UVs =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
new Vec2Duv { U = 0, V = 0 },
|
||||||
|
new Vec2Duv { U = 1, V = 1 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
[1] = new SWVertex { Origin = new(1, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[2] = new SWVertex { Origin = new(0, 1, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Polygons =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1, 2 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
[1] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1, 2 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 1, 0, 0 }, // same positions, different UV on vert 0
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
var sub = GfxObjMesh.Build(gfx).Single();
|
||||||
|
|
||||||
|
// vert 0 has two different UV slots → 2 output vertices for pos 0
|
||||||
|
// vert 1 + 2 unique → 2 more output vertices
|
||||||
|
// total: 4 output vertices
|
||||||
|
Assert.Equal(4, sub.Vertices.Length);
|
||||||
|
Assert.Equal(6, sub.Indices.Length); // 2 triangles
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_MultipleSurfaces_ProducesMultipleSubMeshes()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 2 polygons, 2 surfaces → 2 sub-meshes.
|
||||||
|
var gfx = new GfxObj
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Surfaces = { 0x08000001u, 0x08000002u },
|
||||||
|
VertexArray = new VertexArray
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vertices =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new SWVertex { Origin = new(0, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[1] = new SWVertex { Origin = new(1, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[2] = new SWVertex { Origin = new(0, 1, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[3] = new SWVertex { Origin = new(1, 1, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Polygons =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1, 2 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
[1] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 1,
|
||||||
|
VertexIds = { 1, 3, 2 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
var subs = GfxObjMesh.Build(gfx);
|
||||||
|
|
||||||
|
Assert.Equal(2, subs.Count);
|
||||||
|
Assert.Contains(subs, s => s.SurfaceId == 0x08000001u);
|
||||||
|
Assert.Contains(subs, s => s.SurfaceId == 0x08000002u);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Fact]
|
||||||
|
public void Build_DegeneratePolygonWithTwoVertices_Skipped()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
var gfx = new GfxObj
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Surfaces = { 0x08000000u },
|
||||||
|
VertexArray = new VertexArray
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vertices =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new SWVertex { Origin = new(0, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
[1] = new SWVertex { Origin = new(1, 0, 0), UVs = { new Vec2Duv() } },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Polygons =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
[0] = new Polygon
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PosSurface = 0,
|
||||||
|
VertexIds = { 0, 1 },
|
||||||
|
PosUVIndices = { 0, 0 },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
var subs = GfxObjMesh.Build(gfx);
|
||||||
|
|
||||||
|
Assert.Empty(subs); // no valid polygons → no sub-meshes
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Loading…
Add table
Add a link
Reference in a new issue