Konawasabi's webspace

assimpライブラリを使用して、x形式のオブジェクトをunity中へ読み込んでみたテストです。試してから１年以上放置していましたが、もったいないので公開します。

内房線アドオン同梱のTc208-2100f_Sotobo.x を表示させた例を次図に示します。

• 実行環境
  • unity
    • 2022.2.14f1
  • assimp
    • 4.1.0
    • https://intelligide.github.io/assimp-unity/installation を参考にしてインストール

使い方は下記のとおりです。

1. 下記コードを適当なC#スクリプトとして保存する
   • start関数中のfilepathを読み込みたいxファイルのパスへ書き換える
2. 空のオブジェクトを作成して、1で作成したスクリプトファイルをアタッチする
3. playすると、2で作成したオブジェクトがfilepathのxオブジェクトに置き換えられる

注意：テクスチャファイルはdds(DXT1)フォーマットのみ対応しています。png, bmpには未対応です。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Assimp;
using System.IO;

public class Assimp2 : MonoBehaviour
{
    public struct DdsHeader
    {
        public System.String dwMagic;
        public System.UInt32 dwSize;
        public System.UInt32 dwFlags;
        public System.UInt32 dwHeight;
        public System.UInt32 dwWidth;
        public System.UInt32 dwDepth;
        public System.UInt32 dwPitchOrLinearSize;
        public System.UInt32 dwMipMapCount;
        public System.UInt32 dwPfSize;
        public System.UInt32 dwPfFlags;
        public System.String dwFourCC;
        public System.UInt32 dwRGBBitCount;
        public System.UInt32 dwAlphaBitMask;
        public System.UInt32 dwCaps;
        public System.UInt32 dwCaps2;
    }
    DdsHeader readDdsHeader(byte[] bytes)
    {
        int pointer = 0;
        DdsHeader header = new DdsHeader();
        System.Text.Encoding encascii = System.Text.Encoding.ASCII;
        if (System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer) == 0x20534444)
        {
            header.dwMagic = encascii.GetString(bytes, pointer, 4);
            pointer += 4;
            header.dwSize = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwFlags = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwHeight = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwWidth = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwPitchOrLinearSize = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwDepth = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwMipMapCount = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            pointer += 4 * 11;
            header.dwPfSize = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwPfFlags = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwFourCC = encascii.GetString(bytes, pointer, 4);
            pointer += 4;
            header.dwRGBBitCount = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwAlphaBitMask = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwCaps = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;
            header.dwCaps2 = System.BitConverter.ToUInt32(bytes, pointer);
            pointer += 4;

            Debug.LogFormat("dwMagic: {0}", header.dwMagic);
            Debug.LogFormat("dwSize: {0}", header.dwSize);
            Debug.LogFormat("dwFlags: {0}", header.dwFlags);
            Debug.LogFormat("dwHeight: {0}", header.dwHeight);
            Debug.LogFormat("dwWidth: {0}", header.dwWidth);
            Debug.LogFormat("dwPitchOrLinearSize: {0}", header.dwPitchOrLinearSize);
            Debug.LogFormat("dwDepth: {0}", header.dwDepth);
            Debug.LogFormat("dwMipMapCount: {0}", header.dwMipMapCount);
            Debug.LogFormat("dwPfSize: {0}", header.dwPfSize);
            Debug.LogFormat("dwPfFlags: {0}", header.dwPfFlags);
            Debug.LogFormat("dwFourCC: {0}", header.dwFourCC);
            Debug.LogFormat("dwRGBBitCount: {0}", header.dwRGBBitCount);
            Debug.LogFormat("dwRGBAlphaBitMask: {0}", header.dwAlphaBitMask);
            Debug.LogFormat("dwCaps: {0}", header.dwCaps);
            Debug.LogFormat("dwCaps2: {0}", header.dwCaps2);
        }
        return header;
    }
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        byte[] readPngFile(string path)
        {
            using (FileStream fileStream = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read))
            {
                BinaryReader bin = new BinaryReader(fileStream);
                byte[] values = bin.ReadBytes((int)bin.BaseStream.Length);
                Debug.LogFormat("{0}, {1}", path, bin.BaseStream.Length);
                bin.Close();
                return values;
            }

        }
        Texture readByBinary(byte[] bytes)
        {

            DdsHeader header = readDdsHeader(bytes);
            if (header.dwFourCC == "DXT1")
            {
                Debug.LogFormat("load {0}, ({1},{2})", header.dwFourCC, (int)header.dwWidth, (int)header.dwHeight);
                Texture2D texture = new Texture2D((int)header.dwWidth, (int)header.dwHeight, TextureFormat.DXT1, false);
                byte[] texData = new byte[bytes.Length - 128];
                Debug.LogFormat("len: {0}, {1}", bytes.Length - 128, texData.Length);
                System.Buffer.BlockCopy(bytes, 128, texData, 0, bytes.Length - 128);
                Debug.LogFormat("{0}", texData[texData.Length - 1]);

                texture.LoadRawTextureData(texData);
                texture.Apply();
                Texture2D flippedTexture = new Texture2D(texture.width, texture.height);
                for (int y = 0; y < flippedTexture.height; y++)
                {
                    for (int x = 0; x < flippedTexture.width; x++)
                    {
                        flippedTexture.SetPixel(x, flippedTexture.height - y, texture.GetPixel(x, y));
                    }
                }
                flippedTexture.Apply();
                return flippedTexture;
            }
            else
            {
                Debug.LogFormat("load {0}, ({1},{2})", header.dwFourCC, (int)header.dwWidth, (int)header.dwHeight);
                Texture2D texture = new Texture2D((int)header.dwWidth, (int)header.dwHeight, TextureFormat.DXT5, false);

                byte[] texData = new byte[bytes.Length - 128];
                Debug.LogFormat("len: {0}, {1}", bytes.Length - 128, texData.Length);
                System.Buffer.BlockCopy(bytes, 128, texData, 0, bytes.Length - 128);
                Debug.LogFormat("{0}", texData[texData.Length - 1]);

                texture.LoadRawTextureData(texData);
                texture.Apply();

                Texture2D flippedTexture = new Texture2D(texture.width, texture.height);
                for (int y = 0; y < flippedTexture.height; y++)
                {
                    for (int x = 0; x < flippedTexture.width; x++)
                    {
                        flippedTexture.SetPixel(x, flippedTexture.height - y, texture.GetPixel(x, y));
                    }
                }
                flippedTexture.Apply();
                return flippedTexture;
            }

        }

        // https://rikoubou.hatenablog.com/entry/2016/02/01/212504
        // https://answers.unity.com/questions/555984/can-you-load-dds-textures-during-runtime.html

        Texture loadImageformBynary(byte[] bytes)
        {
            Texture2D texture = new Texture2D(4, 4);
            texture.LoadImage(bytes);
            return texture;
        }


        AssimpContext importer = new AssimpContext();
        string filePath = "hogehoge"; // 読み込みたいxファイルへのパスを指定
        Scene scene = importer.ImportFile(filePath,
            PostProcessSteps.MakeLeftHanded |
            PostProcessSteps.FlipWindingOrder |
            PostProcessSteps.Triangulate);

        List<UnityEngine.Material> matelialList = new List<UnityEngine.Material>();


        Debug.LogFormat("MaterialCount: {0}", scene.MaterialCount);

        foreach (Assimp.Material mat in scene.Materials)
        {
            UnityEngine.Material unityMatelial = new UnityEngine.Material(Shader.Find("Standard"));

            Debug.LogFormat("ColorDiffuse: {0},{1},{2},{3}", mat.ColorDiffuse[0], mat.ColorDiffuse[1], mat.ColorDiffuse[2], mat.ColorDiffuse[3]);
            Debug.LogFormat("Shininess: {0}", mat.Shininess);
            Debug.LogFormat("ColorSpecular: {0},{1},{2},{3}", mat.ColorSpecular[0], mat.ColorSpecular[1], mat.ColorSpecular[2], mat.ColorSpecular[3]);
            Debug.LogFormat("ColorEmissive: {0},{1},{2},{3}", mat.ColorEmissive[0], mat.ColorEmissive[1], mat.ColorEmissive[2], mat.ColorEmissive[3]);
            if (mat.HasTextureDiffuse)
            {
                Debug.LogFormat("TextureFilePath: {0}", mat.TextureDiffuse.FilePath);
                unityMatelial.mainTexture = readByBinary(readPngFile(Path.Combine(Path.GetDirectoryName(filePath), mat.TextureDiffuse.FilePath)));
                unityMatelial.shader = Shader.Find("Standard");

                unityMatelial.SetOverrideTag("RenderType", "TransparentCutout");
                unityMatelial.SetInt("_SrcBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.One);
                unityMatelial.SetInt("_DstBlend", (int)UnityEngine.Rendering.BlendMode.Zero);
                unityMatelial.SetInt("_ZWrite", 1);
                unityMatelial.EnableKeyword("_ALPHATEST_ON");
                unityMatelial.DisableKeyword("_ALPHABLEND_ON");
                unityMatelial.DisableKeyword("_ALPHAPREMULTIPLY_ON");
                unityMatelial.renderQueue = 2450;
                //https://programming.sincoston.com/unity-transparent-image/
                //https://qiita.com/polikeiji/items/e56febcfdf886524352c

            }

            unityMatelial.color = new Color(mat.ColorDiffuse[0], mat.ColorDiffuse[1], mat.ColorDiffuse[2]);


            matelialList.Add(unityMatelial);
        }

        UnityEngine.Material mate = new UnityEngine.Material(Shader.Find("Standard"));

        MeshRenderer meshRenderer = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
        meshRenderer.sharedMaterials = matelialList.ToArray();




        MeshFilter meshFilter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();

        submesh(scene, meshFilter);

    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

    }

    void submesh(Scene scene, MeshFilter meshFilter)
    {
        List<Vector3> verts_u = new List<Vector3>();
        List<int> tris_u = new List<int>();
        List<Vector3> norms_u = new List<Vector3>();
        List<Vector2> uvs_u = new List<Vector2>();
        UnityEngine.Mesh mesh = new UnityEngine.Mesh();

        List<int> subMeshVertList = new List<int>();
        Dictionary<int, List<int>> subMeshVertDict = new Dictionary<int, List<int>>();
        Dictionary<int, int> subMeshMaterialDict = new Dictionary<int, int>();
        int subMeshVertIndex = 0;
        int subMeshIndex = 0;

        foreach (Assimp.Mesh m in scene.Meshes)
        {


            List<Vector3D> verts = m.Vertices;
            List<Vector3D> norms = (m.HasNormals) ? m.Normals : null;
            List<Vector3D> uvs = m.HasTextureCoords(0) ? m.TextureCoordinateChannels[0] : null;

            List<Face> faces = m.Faces;
            List<int> tris = new List<int>();

            subMeshVertList.Add(subMeshVertIndex);
            subMeshMaterialDict.Add(subMeshIndex, m.MaterialIndex);

            Debug.LogFormat("verts: {0}", verts.Count);
            Debug.LogFormat("norms: {0}", norms.Count);
            Debug.LogFormat("uvs: {0}", uvs.Count);
            Debug.LogFormat("faces: {0}", faces.Count);
            Debug.LogFormat("MaterialIndex: {0}", m.MaterialIndex);

            for (int i = 0; i < verts.Count; i++)
            {
                verts_u.Add(new Vector3(verts[i][0], verts[i][1], verts[i][2]));
            }

            for (int i = 0; i < norms.Count; i++)
            {
                norms_u.Add(new Vector3(norms[i][0], norms[i][1], norms[i][2]));
            }

            for (int i = 0; i < uvs.Count; i++)
            {
                uvs_u.Add(new Vector2(uvs[i][0], uvs[i][1]));
            }


            for (int i = 0; i < faces.Count; i++)
            {
                for (int j = 0; j < faces[i].IndexCount; j++)
                {
                    tris_u.Add(faces[i].Indices[j] + subMeshVertIndex);
                    tris.Add(faces[i].Indices[j] + subMeshVertIndex);
                }
            }


            subMeshVertDict.Add(subMeshIndex, tris);
            subMeshVertIndex += verts.Count;
            subMeshIndex += 1;

        }

        Debug.LogFormat("subMeshVertDict.Count: {0}", subMeshVertDict.Count);

        mesh.SetVertices(verts_u.ToArray());
        mesh.SetNormals(norms_u.ToArray());
        mesh.SetUVs(0, uvs_u.ToArray());

        mesh.subMeshCount = subMeshVertDict.Count;

        foreach (int i in subMeshVertDict.Keys)
        {
            mesh.SetTriangles(subMeshVertDict[i], i);
            Debug.LogFormat("{0}", i);
        }


        meshFilter.mesh = mesh;
    }

    void combineMesh(Scene scene, MeshFilter meshFilter)
    {
        // https://ekulabo.com/unity-mesh-material-combine

        CombineInstance[] combineInstanceAry = new CombineInstance[(int)scene.MeshCount];

        Debug.LogFormat("meshes: {0}", scene.MeshCount);

        int meshnumber = 0;

        foreach (Assimp.Mesh m in scene.Meshes)
        {
            List<Vector3D> verts = m.Vertices;
            List<Vector3D> norms = (m.HasNormals) ? m.Normals : null;
            List<Vector3D> uvs = m.HasTextureCoords(0) ? m.TextureCoordinateChannels[0] : null;

            List<Vector3> verts_u = new List<Vector3>();
            List<int> tris_u = new List<int>();
            List<Vector3> norms_u = new List<Vector3>();
            List<Vector2> uvs_u = new List<Vector2>();

            UnityEngine.Mesh mesh = new UnityEngine.Mesh();

            //Debug.LogFormat("vertslen: {0}", verts.Count);

            for (int i = 0; i < verts.Count; i++)
            {
                verts_u.Add(new Vector3(verts[i][0], verts[i][1], verts[i][2]));
            }

            for (int i = 0; i < norms.Count; i++)
            {
                norms_u.Add(new Vector3(norms[i][0], norms[i][1], norms[i][2]));
            }

            for (int i = 0; i < uvs.Count; i++)
            {
                uvs_u.Add(new Vector2(uvs[i][0], uvs[i][1]));
            }

            List<Face> faces = m.Faces;

            for (int i = 0; i < faces.Count; i++)
            {

                for (int j = 0; j < faces[i].IndexCount; j++)
                {
                    tris_u.Add(faces[i].Indices[j]);
                }
            }


            mesh.vertices = verts_u.ToArray();
            mesh.triangles = tris_u.ToArray();
            mesh.normals = norms_u.ToArray();
            mesh.uv = uvs_u.ToArray();
            mesh.triangles = tris_u.ToArray();



            combineInstanceAry[meshnumber].mesh = mesh;
            combineInstanceAry[meshnumber].transform = UnityEngine.Matrix4x4.Translate(new Vector3(0, 0, 0));
            meshnumber++;
        }

        Debug.LogFormat("{0}", meshnumber);
        var combinedMesh = new UnityEngine.Mesh();
        combinedMesh.name = "test";
        combinedMesh.CombineMeshes(combineInstanceAry);
        meshFilter.mesh = combinedMesh;

        Debug.LogFormat("{0}", combinedMesh.subMeshCount);
    }
}

Mi5000氏の下記ツイートに触発されて遊んでみたのでメモ。

BVE TrainsimのAdd Onを新しく導入するとき、ATSプラグインが依存しているランタイムライブラリがインストールされていことが原因と考えられるエラーが発生して、シナリオをプレーできないことがあります。このような場合に、該当するATSプラグインそのものからライブラリの依存関係をたどる方法がないか調べたので、以下にメモします。

1. Dependencies(https://github.com/lucasg/Dependencies)を入手する
2. DependenciesGUI.exeを起動して、調べたいATSプラグインを読み込む
3. 依存関係のリストに表示されたライブラリ名称から、どのランタイムパッケージが必要か推測する
   • ライブラリ名とランタイムパッケージの関係は、下記参考サイト3, 4, 5などを参照する
   • 例: MSVCR110.dllが含まれるなら、「Visual Studio 2012 の Visual C++ 再頒布可能パッケージ」のインストールが必要

参考サイト

1. 「Visual C++ アプリケーションの依存関係の理解」
   • https://learn.microsoft.com/ja-jp/cpp/windows/understanding-the-dependencies-of-a-visual-cpp-application?view=msvc-170
2. 「Visual C++ での配置」
   • https://learn.microsoft.com/ja-jp/cpp/windows/deployment-in-visual-cpp?view=msvc-170
3. 「Visual C++ ランタイムDLL名に対応する 再頒布可能パッケージの対応表」
   • https://www.ipentec.com/document/visual-studio-c-plus-plus-redistribution-files
4. 「Visual C++ ランタイム ライブラリ」
   • https://so-zou.jp/software/tech/tool/ide/visual-cpp/introduction/runtime-library.htm
5. 「【2023年対応】 Microsoft Visual C++ ランタイムライブラリ 再頒布可能パッケージのまとめ 2005～2022まで」
   • http://www.neko.ne.jp/~freewing/software/microsoft_visual_cpp_runtime_list/

おーとま氏開発のAtsEXを利用する練習として、読み込んだシナリオの自線線形を表示するマッププラグインを作成しました。

このマッププラグインを組み込んだシナリオを実行すると、次図のように別ウィンドウが開かれ、上段に軌道平面図、下段に縦断面図が表示されます。自列車の現在位置を赤点で表示し、平面図には現在位置の距離程(KP)、曲率半径(R)を表示しています。（縦断面図への勾配(GR)の表示は未対応です）

プラグインの本体、ソースコード、サンプルシナリオは以下からダウンロードできます。このシナリオを動作させるにはAtsEX v1.0.31118.2 以降(入力デバイスプラグイン版)が必要ですので、インストールガイドを参照してあらかじめインストールをお願いします。

なお、zipファイルをダウンロードしたら、ファイルを右クリック→[プロパティ]を開いて、[許可する]にチェックを入れてから、zipファイルを展開してください。この手順を飛ばした場合、シナリオを実行できない場合があります。

ハマりポイント

• 自線の軌道半径の取得
  • e.Scenario.Route.MyTrack.CurvesにCurve クラスのリストが格納されていることは分かったものの、Curvatureにアクセスする方法がわからず
  • (Curve)myTrack.Curves.GoToAndGetCurrent(userVehicleLoc.Location)).CurvatureとしてCurveクラスにキャストすることでアクセスできたが、これで正しいのかよくわからないまま
  • GoToAndGetCurrentで対応する距離程のデータを抽出できることに気づくまで、Curvesリストをスキャンしてデータを抽出しようとしていた
• 自線の勾配データ
  • いまだに取得方法がわからない

今後やってみたいこと

• 勾配情報の表示
• DirectXによる描画への対応
  • OpenBVEでの表示のような、メイン画面への重ね書きを想定

Tsutsuji Trackcomputer version 1.7.1をリリースしました。（version 1.7.0はバグが見つかったためリリースを中止しました）

https://github.com/konawasabi/tsutsuji-trackcomputer/

インストール・アップデート方法

tsutsuji trackcomputerを新しくインストールする方法は、https://konawasabi.riceball.jp/2022/06/01/tsutsuji-kobushi-installguide/ を参照してください。

以前のバージョンのtsutsuji-trackcomputer をお持ちの方は、pip install -U tsutsuji-trackcomputer コマンドにてアップデートが可能です。

なお、今回のアップデートに合わせてkobushi-trackviewer version 1.1.5をリリースしました。tsutsuji-trackcomputer version 1.7.1を正しく動作させるにはこちらのアップデートも必要です。なお、上記のコマンドを実行すれば、kobushi-trackviewerも自動でアップデートされます。

本バージョンでの変更点

本バージョンでは、Track構文で記述した他軌道データの読み込み、およびgenerate機能での変換に対応しました。

次のサンプルデータ(v1-7-1_sample.zip)に含まれるv1-7-1_sample.cfgをtsutsujiで読み込むと、図1に示すような軌道データが表示されます。このデータでは、自軌道(Curve, Gradient構文で記述)としてup, downの2線を、他軌道(track構文で記述)としてthird、fourth の2線を定義しています。なお、third軌道はup軌道を、fourth軌道はdown軌道をそれぞれ基準としています。

読み込んだ他軌道データは、自軌道より少し細いラインでプロットされます。自軌道データと同様に、Measure機能での計測、ラインカラーの変更、generate機能での座標変換が可能です。

なお、generateを実行した場合、他軌道データのtrackkeyは次の要領で変換されます。

他軌道キー: fourth、基準となる自軌道キー: downの場合、@OT_down@_fourth