使用正则加载OBJ模型后渲染异常，疑顶点索引有误

问题背景 #

正在开发一个OBJ模型加载类，通过正则表达式提取顶点数据与顶点索引，使用OpenGL渲染Autodesk Inventor导出的立方体模型时出现异常，怀疑是顶点索引相关问题导致。

使用的正则表达式 #

• 提取顶点（v前缀）的正则：

v ([-+]?([0]\.[0-9]*|[1-9]*[0-9]*\.[0-9]*)) ([-+]? ([0]\.[0-9]*|[1-9]*[0-9]*\.[0-9]*)) ([-+]?([0]\.[0-9]*|[1-9]*[0-9]*\.[0-9]*))

• 提取面（f前缀）的正则：

f ([0-9]|[1-9][0-9]+)\/.*\/.* ([0-9]|[1-9][0-9]+)\ /.*\/.* ([0-9]|[1-9][0-9]+)\/.*\/.*

数据存储结构 #

提取的数据存储到以下向量中：

std::vector<glm::fvec3> vertices_postion;
std::vector<GLint> vertices_postion_indicies;

OpenGL数据上传代码 #

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices_postion.size() * sizeof(glm::fvec3), &vertices_postion[0], GL_STATIC_DRAW);

glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vertices_postion_indicies.size() * sizeof(GLint), &vertices_postion_indicies[0], GL_STATIC_DRAW);

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);

渲染代码 #

glUseProgram(shader->getProgram());
glBindVertexArray(VAO);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, vertices_postion_indicies.size(), GL_UNSIGNED_INT, (void*)0);

模型数据 #

顶点数据 #

v1: -5 v2: 0  v3: -5
v1: -5 v2: 0  v3: 5
v1: -5 v2: 10 v3: 5
v1: -5 v2: 10 v3: -5
v1: 5  v2: 0  v3: -5
v1: 5  v2: 10 v3: -5
v1: 5  v2: 0  v3: 5
v1: 5  v2: 10 v3: 5

顶点索引数据 #

1,2,4,4,2,3,5,1,6,6,1,4,7,5,8,8,5,6,2,7,3,3,7,8,2,1,7,7,1,5,8,6,3,3,6,4

异常渲染效果 #

问题分析与修复方案 #

1. 索引类型不匹配 #

OpenGL渲染时指定了GL_UNSIGNED_INT作为索引类型，但存储索引的向量用的是GLint（有符号整数），类型不匹配会导致索引解析错误。

• 修复：将索引向量类型改为GLuint：

std::vector<GLuint> vertices_postion_indicies;

• 同步修改EBO上传代码的sizeof参数：

glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, vertices_postion_indicies.size() * sizeof(GLuint), &vertices_postion_indicies[0], GL_STATIC_DRAW);

2. OBJ索引与OpenGL索引计数规则不兼容 #

OBJ文件中顶点索引从1开始计数，而OpenGL的顶点数组是0-based（从0开始），直接使用提取的索引会访问错误的顶点甚至越界。

• 修复：提取索引后，每个值减1再存入向量。例如提取到索引1，存入时改为0，以此类推。

3. 正则表达式语法错误 #

提取f前缀的正则中有多余空格（\ /.*\/.*部分的空格），会导致匹配失败，无法正确提取索引。

• 修复：删除多余空格，修正后的正则：

f ([0-9]|[1-9][0-9]+)\/.*\/.* ([0-9]|[1-9][0-9]+)\/.*\/.* ([0-9]|[1-9][0-9]+)\/.*\/.*

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lostsky25