为何我的Wavefront OBJ文件解析器无法正确排序顶点？

问题现象 #

加载OBJ模型时仅能正确渲染正面，其中一个顶部三角形预期顶点为：

-0.5, 0.5, -0.5,
 0.5, 0.5,  0.5,
 0.5, 0.5, -0.5

但实际得到错误的顶点数据：

-0.5, -0.5, 0.5,
-0.5,  0.5, 0.5,
 0.5, -0.5, 0.5

核心错误原因 #

顶点数据展开时的索引计算和赋值逻辑完全错误：

1. 顶点分量索引错误：verticesout数组中每个顶点以3个连续float存储（x、y、z），但代码直接用vertexindices[i]-1作为下标，这会取到该顶点序号对应的单个float（而非完整的三个分量），导致不同顶点的分量混乱。
2. 展开赋值逻辑错误：没有为每个顶点分配3个连续的位置存储完整坐标，而是将三个顶点的各一个分量挤入三个位置，完全破坏了顶点结构。

错误代码片段 #

原顶点处理循环：

for(i = 0; i < vertexsize; i += 3){
    verticesind[i] = verticesout[vertexindices[i] - 1];
    verticesind[i + 1] = verticesout[vertexindices[i + 1] - 1];
    verticesind[i + 2] = verticesout[vertexindices[i + 2] - 1];
    verticessize += sizeof(verticesind[i]) + sizeof(verticesind[i + 1]) + sizeof(vertices[i + 2]);
}

修复后的代码 #

修正顶点索引计算和赋值逻辑，确保每个顶点的三个分量正确存入verticesind：

// 重置初始值，避免累加错误
verticessize = 0;
for(i = 0; i < vertexsize; i++){
    // 转换为0-based顶点序号
    int vertex_idx = vertexindices[i] - 1;
    // 计算该顶点在verticesout中的起始偏移
    int out_offset = vertex_idx * 3;
    // 存入完整的顶点坐标
    verticesind[i * 3] = verticesout[out_offset];
    verticesind[i * 3 + 1] = verticesout[out_offset + 1];
    verticesind[i * 3 + 2] = verticesout[out_offset + 2];
    // 累加单个顶点的字节大小
    verticessize += sizeof(float) * 3;
}

额外需要修正的问题 #

1. 纹理坐标和法线的同步修正：纹理坐标每个占2个float，法线每个占3个float，原代码处理逻辑存在同样错误，需同步修改：
   • 纹理坐标修正：

     texturecoordsize = 0;
     for(i = 0; i < texcoordsize; i++){
         int tex_idx = texindices[i] - 1;
         int out_offset = tex_idx * 2;
         texturecoordsind[i * 2] = texcoordsout[out_offset];
         texturecoordsind[i * 2 + 1] = texcoordsout[out_offset + 1];
         texturecoordsize += sizeof(float) * 2;
     }
     

   • 法线修正：

     normalssize = 0;
     for(i = 0; i < normalsize; i++){
         int normal_idx = normalindices[i] - 1;
         int out_offset = normal_idx * 3;
         normalsind[i * 3] = normalsout[out_offset];
         normalsind[i * 3 + 1] = normalsout[out_offset + 1];
         normalsind[i * 3 + 2] = normalsout[out_offset + 2];
         normalssize += sizeof(float) * 3;
     }
     

2. 内存拷贝长度修正：原代码用sizeof(verticesind)拷贝整个数组，实际应仅拷贝有效数据长度：

   memcpy(vertices, verticesind, verticessize);
   memcpy(texcoords, texturecoordsind, texturecoordsize);
   memcpy(normals, normalsind, normalssize);
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RadoslavL