從Sprite3D理解3D骨骼動畫原理

2021-07-01 20:06:12 字數 2385 閱讀 6433

為了能夠更好的使用

cocos

為我們提供的

sprite3d

,我和大家分享一下

sprite3d

中關於骨骼動畫原理的部分,本文使用

cocos2d-x 3.2

版本,這是

cocos

首次出現

3d骨骼動畫的版本,相對與本文寫出來時候最新的

3.5版本,由於沒有其他比如燈光等功能,

3d目前引擎支援

3種動畫格式,分別是

.obj

,.c3b

,.c3t

,由於.obj

沒有骨骼,

.c3b

是二進位制,而

.c3t

是json

格式,所以本文就用官方

test

中自帶的

orc.c3t

的建立以及渲染作為例子。

第一步:讀取檔案,得到數個

struct

,以下說明是對這些

struct

的說明:

注釋:拿

orc.c3t

來舉例說明一下,得到的

attribs

陣列分別是代表:

1、頂點在模型座標系下的位置資訊(

vertex_attrib_position)2

、頂點的法線(

vertex_attrib_normal)3

、頂點的紋理座標(

vertex_attrib_tex_cood)4

、作用於該頂點的某骨骼,對該頂點最終位置的權重(

vertex_attrib_blend_weight)5

、影響該頂點的骨骼在骨骼陣列中的索引(

vertex_attrib_blend_index

)所以乙個頂點共計要16個

float

變數來表示,所以

vertex

陣列中的頂點數目就是陣列大小除以

16,而每個面需要

3個頂點,所以面的數目我們也能確定了。至於

indices

陣列,就是這些個頂點的索引了。

第二步:根據以上解析出來的資料結構,在

sprite3d

中建立mesh

類物件和

meshskin

類物件,下面說明一下這兩個類的作用:

注釋:這裡說一下_matrixpalette這個成員變數。在mesh::buildbuffer()後,已經將所有的頂點傳遞給了gpu,所以接下來的問題就是如何將這些頂點座標,由其初始狀態的模型座標系下的座標,跟隨對應骨骼,變換至當前模型座標系下的座標。而這些變換的矩陣,就是使用_matrixpalette來傳遞的。引擎使用3個vec4來表示這樣乙個矩陣,而_matrixpalette就表示了所有_skinbones的這個變換矩陣。而具體每個skinbone的這個4x3矩陣的計算則在meshskin::updatejointmatrix函式中:

第三步:構建渲染指令,傳遞相應資料至

gpu進行繪製:

我們來分析一下對應的

ccshader_3d_positiontex.vert

檔案,看看經過這些步驟以後,

shader

是如何使用這些資料的:

總結:本文忽略了很多細節,只重點講解了三個關於骨骼動畫原理的部分,希望能對關於這部分有興趣的朋友有所幫助,也特別希望有前輩能指出問題,或者進行補充。下次有時間我會加上

animation

部分,謝謝。

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