3Dモデル編その②独自形式を作ろう！

皆さんこんにちは。
フルスクラッチでゲームエンジンを作ろう！第七回です。

今回はモデルデータを司る独自フォーマットとマテリアルデータを司る独自フォーマットの仕様を決めようと思います。

モデルのフォーマット名はButi 3DModel Dataの略でB3M、マテリアルはButi Material Dataの略でBMAとします。

データ構造は各所で読みやすいと評判のPMXファイル（MMDのモデルデータ）をめちゃくちゃ参考にします。
PMXエディターについてきているPMX仕様書を見ながら…

B3Mのデータ構造は

-先頭-
ヘッダ
-<マジックナンバー>
Buti3DModelData（15バイト）
バージョン（float）
-＜文字列エンコード方式＞
文字列エンコード方式(char)
-＜制作者＞
制作者の名前（int[文字数]+stringもしくはwstring）
制作者の名前英（int[文字数]+stringもしくはwstring）
-＜モデル名・コメント＞
モデル名（int[文字数]+stringもしくはwstring）
モデル名英（int[文字数]+stringもしくはwstring）
コメント（int[文字数]+stringもしくはwstring）
コメント英（int[文字数]+stringもしくはwstring）
-＜各インデックスのデータサイズ＞
頂点インデックスのバイト数（char）
マテリアルインデックスのバイト数（char）
ボーンインデックスのバイト数（char）
モーフインデックスのバイト数（char）
-
モデル情報
-＜頂点＞
頂点の構造（char列挙型)

追加UV数(char)
頂点数(unsigned charもしくはunsigned shortもしくはunsigned int)
頂点（上の構造によってどれだけ情報が詰め込まれているかが変わる）｛
頂点構造（char）
  頂点座標（Vector3）
 UV座標（Vector2）
追加UV（Vector4）
追加UV（Vector4）
追加UV（Vector4）
追加UV（Vector4）
 法線（Vector3）

ボーン番号（charもしくはshortもしくはint）
ボーン番号（charもしくはshortもしくはint）
ボーン番号（charもしくはshortもしくはint）
ボーン番号（charもしくはshortもしくはint）
ボーンのウェイト（float）
ボーンのウェイト（float）
ボーンのウェイト（float）
ボーンのウェイト（float）

SDEF-C値(Vector3)
SDEF-R0値(Vector3)
SDEF-R1値(Vector3)
｝ * 頂点数

-＜インデックス＞
面数（int）
面｛
参照頂点Index（unsigned charもしくはunsigned shortもしくはunsigned intの配列）*3
｝* 面数
-＜マテリアル＞
マテリアル数（unsigned charもしくはunsigned shortもしくはunsigned int）
｛
マテリアル名 （int[文字数]+stringもしくはwstring）
マテリアルに対応する頂点数（int）
｝* マテリアル数
-＜ボーン＞
ボーン数（charもしくはshortもしくはint）
ボーン｛
ボーン名（int[文字数]+stringもしくはwstring）
親ボーンの番号（charもしくはshortもしくはint）
変形階層（int）
ボーン座標（Vector3）
ボーンのフラグ（2バイトでどんなボーンなのかの情報。これによってどれだけ情報が詰め込まれているかが変わる）

 ボーンのフラグから接続先、回転可能、移動可能、表示、操作可、IK、ローカル付与、回転付与、
移動付与、軸固定、ローカル軸、物理後変形、外部親変形等の情報を取り出し、以下の情報のうちどれが含まれるか判断します。

 接続先座標（Vector3）
もしくは
接続先ボーンのインデックス（charもしくはshortもしくはint）

回転、移動付与する場合
付与先のボーンのインデックス（charもしくはshortもしくはint）
付与率（float）

軸固定する場合
軸のベクトル（Vector3）

ローカル軸がある場合
X軸のベクトル（Vector3）
Z軸のベクトル（Vector3）

外部親変形がある場合
key（unsigned int）

IKが有効な場合
IKのターゲットのボーンインデックス（charもしくはshortもしくはint）
IKのループ回数（unsigned int）
IKの一回当たりの変化制限角（float）
IKのリンク数（unsigned int）
IKリンク｛
ボーンのインデックス（int）
角度制限のありなし（1バイト）
角度制限がある場合
下限（Vector3）
上限（Vector3）
｝*IKのリンク数

 ｝* ボーン数

-＜モーフ＞
モーフ数（charもしくはshortもしくはint）
｛
モーフ名（stringもしくはwstring）
モーフ名英（stringもしくはwstring）
カテゴリ(char)
モーフの種類（chara型　これを基に、どんな情報が含まれているかを判断、以下の読み込みをする）
モーフのオフセット値（int）
｛
頂点モーフの場合
頂点のインデックス（unsigned charもしくはunsigned shortもしくはunsigned int）
頂点のオフセット量（Vector3）
UVモーフの場合
頂点のインデックス（unsigned charもしくはunsigned shortもしくはunsigned int）
UVのオフセット量（Vector4）
マテリアルモーフの場合
マテリアルのインデックス（charもしくはshortもしくはint）
演算形式(char)
Diffuse(Vector4)
Specular(Vector4)
Ambient(Vector4)
テクスチャ係数(Vector4)
スフィアテクスチャ係数(Vector4)
ボーンモーフの場合
ボーンのインデックス（charもしくはshortもしくはint）
グループモーフ
モーフのインデックス（charもしくはshortもしくはint）
モーフ率（float）
フリップモーフ
モーフのインデックス（charもしくはshortもしくはint）
モーフ率（float）
｝*モーフのオフセット値

｝*モーフ数
-
-終了-

ひとまずこんな感じにします。

続いてBMAは

-先頭-
ヘッダ
-<マジックナンバー>
ButiMaterialData（15バイト）
バージョン（float）
-＜文字列エンコード方式＞
文字列エンコード方式(char)
-＜マテリアル名＞
マテリアル名（int[文字数]+stringもしくはwstring）
マテリアル名英（int[文字数]+stringもしくはwstring）
マテリアル情報
-＜テクスチャ＞
テクスチャ数(char)
{
テクスチャ名（int[文字数]+stringもしくはwstring）
}*テクスチャ数

-＜マテリアル＞
Diffuse(float4)
Specular(float4)
Ambient(float4)
Emissive(float4)

描画フラグ（裏面カリング、地面影、セルフシャドウマップへの描画、セルフシャドウの描画、エッジ描画）(1バイト)

スフィアモード（char）

コメント（int[文字数]+stringもしくはwstring）
-
-終了-

それでは、実際にこれらの要素を読み込んで描画します。

これまでなかったボーンの概念などを追加した描画データを作成し…

この16進数の羅列から

を生成して描画することができるようになりました。

次回はFBX、PMXデータを今回作成したフォーマットに変換したいと思います。

最後まで読んで頂きありがとうございました。それでは。