Assimp анимация преобразование кости
недавно я работаю над импортом анимации кости, поэтому я сделал 3d-модель minecraft с некоторой техникой IK для тестирования импорта анимации Assimp. Формат вывода-COLLADA(*.dae), и инструмент, который я использовал, - Blender. На стороне программирования моя среда-opengl/glm / assimp. Думаю, этой информации для моей проблемы достаточно.Одна вещь, анимация модели, я просто записываю 7 unmove ключевой кадр для тестирования анимации assimp.
во-первых, я думаю, моя трансформация, кроме локальной часть transform верна, поэтому пусть функция возвращает только glm::mat4(1.0f)
, и результат показывает модель позы привязки (не уверен). (см. ниже изображение)
во-вторых, Поверните значение glm::mat4(1.0f)
to bone->localTransform = transform * scaling * glm::mat4(1.0f);
, то модель деформируется. (см. ниже изображение)
тестовое изображение и модель в blender:
(bone->localTransform = glm::mat4(1.0f) * scaling * rotate;
: это изображение находится под землей :( )
вот код:
void MeshModel::UpdateAnimations(float time, std::vector<Bone*>& bones)
{
for each (Bone* bone in bones)
{
glm::mat4 rotate = GetInterpolateRotation(time, bone->rotationKeys);
glm::mat4 transform = GetInterpolateTransform(time, bone->transformKeys);
glm::mat4 scaling = GetInterpolateScaling(time, bone->scalingKeys);
//bone->localTransform = transform * scaling * glm::mat4(1.0f);
//bone->localTransform = glm::mat4(1.0f) * scaling * rotate;
//bone->localTransform = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(0.5f));
bone->localTransform = glm::mat4(1.0f);
}
}
void MeshModel::UpdateBone(Bone * bone)
{
glm::mat4 parentTransform = bone->getParentTransform();
bone->nodeTransform = parentTransform
* bone->transform // assimp_node->mTransformation
* bone->localTransform; // T S R matrix
bone->finalTransform = globalInverse
* bone->nodeTransform
* bone->inverseBindPoseMatrix; // ai_mesh->mBones[i]->mOffsetMatrix
for (int i = 0; i < (int)bone->children.size(); i++) {
UpdateBone(bone->children[i]);
}
}
glm::mat4 Bone::getParentTransform()
{
if (this->parent != nullptr)
return parent->nodeTransform;
else
return glm::mat4(1.0f);
}
glm::mat4 MeshModel::GetInterpolateRotation(float time, std::vector<BoneKey>& keys)
{
// we need at least two values to interpolate...
if ((int)keys.size() == 0) {
return glm::mat4(1.0f);
}
if ((int)keys.size() == 1) {
return glm::mat4_cast(keys[0].rotation);
}
int rotationIndex = FindBestTimeIndex(time, keys);
int nextRotationIndex = (rotationIndex + 1);
assert(nextRotationIndex < (int)keys.size());
float DeltaTime = (float)(keys[nextRotationIndex].time - keys[rotationIndex].time);
float Factor = (time - (float)keys[rotationIndex].time) / DeltaTime;
if (Factor < 0.0f)
Factor = 0.0f;
if (Factor > 1.0f)
Factor = 1.0f;
assert(Factor >= 0.0f && Factor <= 1.0f);
const glm::quat& startRotationQ = keys[rotationIndex].rotation;
const glm::quat& endRotationQ = keys[nextRotationIndex].rotation;
glm::quat interpolateQ = glm::lerp(endRotationQ, startRotationQ, Factor);
interpolateQ = glm::normalize(interpolateQ);
return glm::mat4_cast(interpolateQ);
}
glm::mat4 MeshModel::GetInterpolateTransform(float time, std::vector<BoneKey>& keys)
{
// we need at least two values to interpolate...
if ((int)keys.size() == 0) {
return glm::mat4(1.0f);
}
if ((int)keys.size() == 1) {
return glm::translate(glm::mat4(1.0f), keys[0].vector);
}
int translateIndex = FindBestTimeIndex(time, keys);
int nextTranslateIndex = (translateIndex + 1);
assert(nextTranslateIndex < (int)keys.size());
float DeltaTime = (float)(keys[nextTranslateIndex].time - keys[translateIndex].time);
float Factor = (time - (float)keys[translateIndex].time) / DeltaTime;
if (Factor < 0.0f)
Factor = 0.0f;
if (Factor > 1.0f)
Factor = 1.0f;
assert(Factor >= 0.0f && Factor <= 1.0f);
const glm::vec3& startTranslate = keys[translateIndex].vector;
const glm::vec3& endTrabslate = keys[nextTranslateIndex].vector;
glm::vec3 delta = endTrabslate - startTranslate;
glm::vec3 resultVec = startTranslate + delta * Factor;
return glm::translate(glm::mat4(1.0f), resultVec);
}
идея код ссылается матричные вычисления для gpu скиннинг и Скелетная Анимация С Assimp.
в целом, я fectch всю информацию от assimp до MeshModel и сохранить его в костной структуре, так что я думаю, что информация в порядке?
последнее, мой код шейдера вершин:
#version 330 core
#define MAX_BONES_PER_VERTEX 4
in vec3 position;
in vec2 texCoord;
in vec3 normal;
in ivec4 boneID;
in vec4 boneWeight;
const int MAX_BONES = 100;
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
uniform mat4 boneTransform[MAX_BONES];
out vec3 FragPos;
out vec3 Normal;
out vec2 TexCoords;
out float Visibility;
const float density = 0.007f;
const float gradient = 1.5f;
void main()
{
mat4 boneTransformation = boneTransform[boneID[0]] * boneWeight[0];
boneTransformation += boneTransform[boneID[1]] * boneWeight[1];
boneTransformation += boneTransform[boneID[2]] * boneWeight[2];
boneTransformation += boneTransform[boneID[3]] * boneWeight[3];
vec3 usingPosition = (boneTransformation * vec4(position, 1.0)).xyz;
vec3 usingNormal = (boneTransformation * vec4(normal, 1.0)).xyz;
vec4 viewPos = view * model * vec4(usingPosition, 1.0);
gl_Position = projection * viewPos;
FragPos = vec3(model * vec4(usingPosition, 1.0f));
Normal = mat3(transpose(inverse(model))) * usingNormal;
TexCoords = texCoord;
float distance = length(viewPos.xyz);
Visibility = exp(-pow(distance * density, gradient));
Visibility = clamp(Visibility, 0.0f, 1.0f);
}
если мой вопрос выше, отсутствие кода или смутно опишите, пожалуйста, дайте мне знать, Спасибо!
Edit: (1)
кроме того, моя информация кости, как это (часть извлечения кода):
for (int i = 0; i < (int)nodeAnim->mNumPositionKeys; i++)
{
BoneKey key;
key.time = nodeAnim->mPositionKeys[i].mTime;
aiVector3D vec = nodeAnim->mPositionKeys[i].mValue;
key.vector = glm::vec3(vec.x, vec.y, vec.z);
currentBone->transformKeys.push_back(key);
}
имел некоторый вектор преобразования, поэтому мой код выше glm::mat4 transform = GetInterpolateTransform(time, bone->transformKeys);
, Absloutely, получить то же значение от него. Я не уверен, что сделал анимацию ключевого кадра nomove, которая предоставляет значения преобразования true или нет (конечно, у него есть 7 ключевых кадров).
содержимое ключевого кадра, подобное этому(debug on head bone): 7 другой ключевой кадр, то же векторное значение.
Edit: (2)
если вы хотите проверить мой файл dae, я помещаю его в jsfiddle, иди и бери :). Другое дело, в Unity мой файл работает правильно, поэтому я думаю, что, возможно, не мое локальное преобразование возникает проблема, похоже, проблема может быть какой-то другой, как parentTransform или Bone - >transform...и т. д.? Я также добавляю локальную матрицу преобразования со всей костью, но не могу понять, почему COLLADA содержит эти значения для моей анимации unmove...
1 ответов
для количества тестирования и, наконец, обнаружил, что проблема заключается в UpdateBone()
часть.
прежде чем я укажу на свою проблему, мне нужно сказать, что серия матричного умножения позволяет мне путать, но когда я нашел решение, это просто заставило меня полностью (может быть, только 90%) реализовать все матрицу.
проблема исходит из статьиматричные вычисления для GPU skinning. Я предположил, что код ответа абсолютно правильный и больше не думаю о следует использовать матрицу. Таким образом, неправильное использование матрицы ужасно переносит мой взгляд на локальную матрицу преобразования. Назад к изображению результата в моем разделе вопроса-поза привязки, когда я изменяю локальную матрицу преобразования на return glm::mat4(1.0f)
.
Итак, вопрос в том, почему измененные делают позу привязки? Я предположил, что проблема должна быть локальной трансформацией в костном пространстве, но я ошибаюсь. Прежде чем я дам ответ, посмотрите на код ниже:
void MeshModel::UpdateBone(Bone * bone)
{
glm::mat4 parentTransform = bone->getParentTransform();
bone->nodeTransform = parentTransform
* bone->transform // assimp_node->mTransformation
* bone->localTransform; // T S R matrix
bone->finalTransform = globalInverse
* bone->nodeTransform
* bone->inverseBindPoseMatrix; // ai_mesh->mBones[i]->mOffsetMatrix
for (int i = 0; i < (int)bone->children.size(); i++) {
UpdateBone(bone->children[i]);
}
}
и я делаю изменение как ниже:
void MeshModel::UpdateBone(Bone * bone)
{
glm::mat4 parentTransform = bone->getParentTransform();
if (boneName == "Scene" || boneName == "Armature")
{
bone->nodeTransform = parentTransform
* bone->transform // when isn't bone node, using assimp_node->mTransformation
* bone->localTransform; //this is your T * R matrix
}
else
{
bone->nodeTransform = parentTransform // This retrieve the transformation one level above in the tree
* bone->localTransform; //this is your T * R matrix
}
bone->finalTransform = globalInverse // scene->mRootNode->mTransformation
* bone->nodeTransform //defined above
* bone->inverseBindPoseMatrix; // ai_mesh->mBones[i]->mOffsetMatrix
for (int i = 0; i < (int)bone->children.size(); i++) {
UpdateBone(bone->children[i]);
}
}
я не знаю assimp_node->mTransformation
дайте мне раньше, только описание "преобразование относительно родителя узла" в документации assimp. Для некоторого тестирования я обнаружил, что mTransformation
является матрицей позы привязки, которая является текущим узлом относительно родителя, если я использую их на костном узле. Позвольте мне дать картину, которая запечатлела матрицу на кости головы.
левая часть -transform
что за уши от assimp_node->mTransformation
.Правая часть-моя unmove анимации localTransform
который рассчитывается по ключам от nodeAnim->mPositionKeys
, nodeAnim->mRotationKeys
и nodeAnim->mScalingKeys
.
оглядываясь назад, что я сделал, я сделал привязку поза Transformation два раза, поэтому изображение в моем разделе вопросов выглядит просто отдельно, но не спагетти:)
на последнем, позвольте мне показать, что я сделал перед unmove тестирования анимации и правильной анимации результат.
(для всех, если моя концепция неверна , пожалуйста, покажите мне! Тнх.)