Làm cách nào để áp dụng hoạt hình khung xương từ tệp .x (Direct X)?

Sử dụng định dạng .x để xuất mô hình từ Blender, tôi có thể tải lưới, phần ứng và hình động. Tôi không có vấn đề gì khi tạo lưới và xem các mô hình trong trò chơi. Ngoài ra, tôi có hình ảnh động và phần ứng được tải đúng vào cấu trúc dữ liệu phù hợp.

Vấn đề của tôi là áp dụng đúng các hình ảnh động cho các mô hình. Tôi có khung để áp dụng các mô hình và mã để chọn hình động và bước qua các khung.

Theo những gì tôi hiểu, các AnimationKeys bên trong AnimationSetcung cấp các phép biến đổi để biến đổi tư thế liên kết thành tư thế trong khung hình động. Ví dụ nhỏ:

Animation {
  {Armature_001_Bone}
  AnimationKey { 
    2; //Position
    121; //number of frames
    0;3;     0.000000, 0.000000, 0.000000;;,
    1;3;     0.000000, 0.000000, 0.005524;;,
    2;3;     0.000000, 0.000000, 0.022217;;,
    ...
  }
  AnimationKey { 
    0; //Quaternion Rotation 
    121;
    0;4;   -0.707107, 0.707107, 0.000000, 0.000000;;,
    1;4;   -0.697332, 0.697332, 0.015710, 0.015710;;,
    2;4;   -0.684805, 0.684805, 0.035442, 0.035442;;,
    ...
  }
  AnimationKey { 
    1; //Scale
    121;
    0;3;     1.000000, 1.000000, 1.000000;;,
    1;3;     1.000000, 1.000000, 1.000000;;,
    2;3;     1.000000, 1.000000, 1.000000;;,
    ...
  }
}

Vì vậy, để áp dụng khung 2, tôi sẽ lấy vị trí, góc quay và tỷ lệ từ khung 2, tạo ma trận biến đổi (gọi nó Transform_A) từ chúng và áp dụng ma trận đó các đỉnh được điều khiển bởi Armature_001_Bonetrọng số của chúng. Vì vậy, tôi sẽ nhét TransformAvào shader của mình và biến đổi đỉnh. Cái gì đó như:

vertexPos = vertexPos * bones[ int(bfs_BoneIndices.x) ] * bfs_BoneWeights.x;

Trong đó bfs_BoneIndicesvà bfs_BoneWeightslà các giá trị cụ thể cho đỉnh hiện tại.

Khi tải trong các đỉnh lưới, tôi biến đổi chúng theo rootTransformvà meshTransform. Điều này đảm bảo chúng được định hướng và thu nhỏ chính xác để xem tư thế liên kết.

Vấn đề là khi tôi tạo ma trận biến đổi đó (sử dụng vị trí, góc quay và tỷ lệ từ hình ảnh động), nó không biến đổi đúng đỉnh. Có nhiều khả năng hơn là chỉ sử dụng dữ liệu hoạt hình. Tôi cũng đã thử áp dụng hệ thống phân cấp biến đổi xương, vẫn không có xúc xắc. Về cơ bản tôi kết thúc với một số mô hình xoắn. Cũng cần lưu ý rằng tôi đang làm việc trong openGL, do đó, bất kỳ ma trận chuyển vị nào có thể cần được áp dụng đều phải được xem xét.

Tôi cần dữ liệu gì và làm cách nào để kết hợp nó để áp dụng hoạt hình .x cho các mô hình?

Tôi đã thực hiện một số mô phỏng về việc này trông như thế nào, trong trường hợp điều đó hữu ích.

Đầu tiên tôi muốn thử nghiệm bản dịch, đây là một cái đầu bồng bềnh, trông giống như trong Blender:

http://i.stack.imgur.com/NAc4B.gif

Và nó trông như thế nào trong trò chơi (đừng bận tâm đến màu sắc):

http://i.stack.imgur.com/nj2du.gif

Sau đó, chỉ để xoay, hình ảnh động là đầu xoay 360 độ quanh trục thẳng đứng. Đây là những gì trông giống như trong trò chơi:

http://i.stack.imgur.com/gVyUW.gif

Lưu ý, không nên có độ nghiêng, chỉ xoay như vòng xoay vui vẻ.

Cập nhật

Tôi có một phần dịch của hoạt hình. Nhưng nó cảm thấy khó chịu và tôi không thấy làm thế nào để áp dụng nó vào vòng quay.

Bản dịch hoạt động bằng cách thực hiện các bước sau:

1. Lấy vị trí từ khung hình động và trao đổi yvà zcác giá trị
2. Dịch ma trận biến đổi theo vị trí thay đổi
3. Chuyển đổi ma trận biến đổi
4. Áp dụng ma trận biến đổi cho các đỉnh

Vì vậy, đó là cách nó có thể hoạt động, nhưng làm thế nào để nó hoạt động chung cho vị trí, quy mô và luân chuyển?

Cũng cần lưu ý rằng tôi đang làm việc trong openGL, do đó, bất kỳ ma trận chuyển vị nào có thể cần được áp dụng đều phải được xem xét.

Có lẽ đó là chìa khóa, bạn đã thử phủ định một số tọa độ Z xung quanh để chuyển đổi từ tọa độ tay trái DirectX sang tay phải OpenGL chưa?

Bạn có thể phủ nhận tất cả các Z trước khi áp dụng các phép biến đổi của mình và phủ định lại khi hoàn thành, xem liệu đầu ra có tốt hơn không.

BIÊN TẬP

Hoán đổi tọa độ Y và Z là một cách khác để thay đổi độ thuận tay. Vì vậy, bạn phải điều chỉnh các biến đổi của mình, kiểm tra bài viết này để biết chi tiết .

Thực tế là bạn phải hoán chuyển ma trận của bạn cũng có nghĩa là bạn đi từ hàng chính sang cột chính hoặc ngược lại. Điều này sẽ ít phức tạp hơn để xử lý, có lẽ bạn sẽ chỉ cần tìm đúng "địa điểm" để thực hiện trong đường ống của mình. Tôi chỉ đoán, nhưng thực hiện nó trên các bậc bốn có thể chỉ đơn giản là thay đổi chúng thành ma trận, hoán vị và quay trở lại các phần tử, nếu lib lib của bạn cung cấp tùy chọn này.

OK, tôi dành thêm một chút thời gian cho việc này và khiến nó hoạt động cho nhiều xương, và ít giống như hack hơn (mặc dù vẫn còn một chút). Hệ thống tôi có tại chỗ ban đầu gần như đúng. Tuy nhiên, vấn đề chính là:

1. Blender lưu Quancyions ở định dạng W, X, Y, Z. Tôi đã tải chúng X, Y, Z, W .

2. Mã của tôi để chuyển đổi Quancyion thành ma trận là không chính xác. Tôi thực sự vẫn không chắc tại sao điều này không chính xác, nhưng tôi biết đoạn mã sau hoạt động, như là một phần của lớp Đệ tứ của tôi:

   public Matrix4f toMatrix() {
       Matrix4f tmpMatrix = new Matrix4f();
       if (this.length() > 0)
           this.normalise();
   
       float xx = this.x * this.x;
       float xy = this.x * this.y;
       float xz = this.x * this.z;
       float wx = this.x * this.w;
   
       float yy = this.y * this.y;
       float yz = this.y * this.z;
       float wy = this.y * this.w;
   
       float zz = this.z * this.z;
       float wz = this.z * this.w;
       //note the "* -1"s
       //I needed those to make the same matrices Blender was expecting
       tmpMatrix.m00 = (1.0f - 2.0f * (yy + zz)) * -1;
       tmpMatrix.m01 = (       2.0f * (xy - wz)) * -1;
       tmpMatrix.m02 =        2.0f * (xz + wy);
       tmpMatrix.m03 = 0;
   
       tmpMatrix.m10 =        2.0f * (xy + wz);
       tmpMatrix.m11 = 1.0f - 2.0f * (xx + zz);
       tmpMatrix.m12 = (       2.0f * (yz - wx)) * -1;
       tmpMatrix.m13 = 0;
   
       tmpMatrix.m20 =        2.0f * (xz - wy);
       tmpMatrix.m21 =        2.0f * (yz + wx);
       tmpMatrix.m22 = (1.0f - 2.0f * (xx + yy)) * -1;
       tmpMatrix.m23 = 0;
       return tmpMatrix;
   }

Ngoài ra, nó chỉ là:

finalMatrix = boneMatrix * skinMatrix * invertedBindMatrix;

Lưu ý rằng boneMatrixnên sử dụng ma trận hoạt hình cho từng xương thay vì ma trận liên kết. Nó cũng sẽ nhận được tất cả các ma trận cha mẹ như vậy:

private Matrix4f getBoneMatrix() {
        if (parent == null) {
            return Matrix4f.mul(Matrix4f.mul(parentArmature.getBindMatrix(), parentArmature.getArmatureRootMatrix(), null), boneMatrix, null);
        } else {
            return Matrix4f.mul(parent.getBoneMatrix(), boneMatrix, null);
        }
    }

Và nó hoạt động. Để lại một bình luận nếu bạn cần làm rõ.