MMD渲染整活笔记（一）

没错，我又来整活了。这次整活的内容是MMD渲染，不过严格来说是自己渲染，并不是用MikuMikuDance进行渲染。起因……就是最近看LearnOpenGL的模型载入的时候，意外发现Assimp库还可以载入pmx模型。于是我萌生出了大胆的想法（

如果按照模型那一节的代码，直接渲染就能得到一个还算马马虎虎的效果。模型来源：西山居艺创中心。

不过由于没有开启混合和抗锯齿，模型细节效果并不是特别好。透明的贴图显示效果不是特别完善，一些细节比如蕾丝（我很正直）并不能镂空显示。开启之后渲染效果得到了很大的改善。

不过渲染还是有点问题。通过上面的对比可以看到，在Phong光照下整个模型都有几乎一直的高光，有一种瓷器的质感。调试代码发现，原来模型只提供了环境光贴图。经过尝试，我发现只有完全去掉高光，只保留环境光才能渲染出正确的效果。太二次元了，，，不过渲染效果倒是相当不错。

渲染Sour式镜音模型效果也相当不错。模型作者：Sour暄。

不过仔细研究发现，模型中还有很多贴图没有被载入。研究了下发现，主要是两类，一类是sphere贴图，另一类是toon贴图，然而Assimp并没有载入这两种贴图。而且在载入另一个模型的时候还出现了mesh没解析出正确材质的问题。所以没办法，我开始阅读Assimp。

Assimp的代码结构还是非常清晰的，看CMakeLists就能大致了解整个项目结构。MMD模型载入相关的代码位于code/MMD。阅读发现，MMDPmxParser.cpp的PmxMaterial::Read明显是有加载到sphere和toon贴图的信息的。然鹅很神奇的是MMDImporter里并没有把这个数据转换成Assimp的格式，推测原因是Assimp的数据结构并没有能正确存储这两种贴图的方式。看来用Assimp是凉凉了，要么只能曲线救国，直接使用Assimp里面MMD载入的code。不过不幸的是之前还有mesh贴图载入的错误，因此这段代码大概也是有BUG的。

没办法，只能自己想办法解析了，或者是根据现有的Assimp代码进行修改。于是我找到了一份PMX2.1的格式文档，发现PMX模型的细节还是相当复杂的。对于不使用纹理贴图的模型，看起来是采用正常的光照模型材质（Phong或Blin-Phong）。但是在使用材质的情形，又有很多不同。首先就是模型采用Toon贴图计算本影，使用Sphere贴图计算高光。Sphere就是类似SEM的贴图，大部分情况下是用作高光计算，不过也有很多贴图看起来是带反射项的。另外，Sphere贴图可以选择加或乘模式，因此也有直接当成MatCap使用的。推测可以在PBR时加以利用。

然后找到了一个看起来非常靠谱的东西：benikabocha/saba。saba不仅是个mmd模型浏览器，还提供了PMX/VMD的文件解析。更秀的是，saba直接实现了骨骼动画，还增加了物理运算。下一篇，就使用saba来加载MMD模型好了。