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问理解OpenGL引擎GLTF2.0文件的剥皮部分
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Stack Overflow用户

提问于 2019-05-05 06:31:14

回答 1查看 3.7K关注 0票数 4

我有一个简单的搅拌机模型，它由三个网格组成，三个骨头控制每个网格。动画只是骨头旋转立方体一点点围绕y轴和背部。中骨是这两块外骨的母体。

然后，我用GLTF2.0 (文本版本)导出插件导出这个场景，现在我尝试将它导入到我新开发的引擎(c# )中。

由于我想完全理解OpenGL中的GLTF2.0格式和骨骼动画，所以我尝试自己实现GLTF2.0。

我读到：

显示网格是容易的，但现在我被困在使动画工作。在我的gltf文件中，我看到了三个皮肤：

"skins" : [
    {
        "inverseBindMatrices" : 21,
        "joints" : [
            4,
            5,
            6
        ],
        "skeleton" : 0
    },
    {
        "inverseBindMatrices" : 22,
        "joints" : [
            4,
            5,
            6
        ],
        "skeleton" : 0
    },
    {
        "inverseBindMatrices" : 23,
        "joints" : [
            4,
            5,
            6
        ],
        "skeleton" : 0
    }
]

这让我很困惑，因为我每个网眼都有一个骨结构，而不是每个网眼有三个骨头。我想我会收集类实例中的所有骨头(比如Bone.cs)，每一根骨头都有一个孩子骨骼的列表，并为它的父骨提供一个字段。然后我收集实例中的动画(类Animation.cs)，每个动画实例都有一个包含给定时间戳的旋转、缩放和平移的关键帧列表。当动画时间戳被设置为2.5秒时，我查找与该时间戳最近的两个关键帧，并为这些关键帧插值旋转、缩放和平移。

实际问题

为什么有三张皮？为什么inverseBindMatrices被绑在皮肤上而不是关节上？
当我有正确的旋转，缩放，从关键帧(每个骨头)，我如何计算矩阵的每一块骨，我需要传递给我的顶点着色？
文件中的每个骨节点都有自己的旋转、平移、缩放值，但没有矩阵。为什么会这样呢？是不是少了什么东西？
gltf文件将骨头(关节)引用为节点id，但是作为属性传递给着色器的权重/ jointId数组与这些骨id不匹配: jointIds-Array包含骨id为0、1、2，但骨头位于节点4、5、6--如何为传递给着色器的每个jointId找到正确的骨头？

我希望你能帮助我。亲切的问候！！如果需要的话，我可以提供更多的代码，但我认为，如果我从整体上理解了这个主题，那么我就可以自己做了。

编辑

GLTF示例模型下载

编辑#2

好吧，我想我已经掌握了it...slowly的诀窍了。

对于每个由电枢控制的网格，文件中有一个皮肤。我认为每个网格都需要有一个逆约束矩阵，这样才能将网格转换为骨空间(如果需要的话)。
在将它们传递给着色器之前，我仍然不知道如何正确地计算最终的转换。
这一点我仍然不知道。
因为每个皮肤都有三个(或最多)的列表。( 4)节点，这些节点的最终转换需要传递给顶点着色器。如果你有8个关节，但当前要绘制的网格只受其中4个的影响，你为什么要传递所有的8个矩阵而不是你需要的4个。

这一切仍然笼罩在怀疑之中。也许这对其他人有帮助。

animation

opengl

skinning

gltf

回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2019-05-07 20:10:23

我试着一个接一个地回答你的问题

为什么有三张皮？为什么inverseBindMatrices被绑在皮肤上而不是关节上？

正如你已经发现的，每个网格都有一个皮肤。THe的事实是，在您的具体情况下，您可以将所有三个网格合并为一个，这并不真正限制这一一般原则。然而，

我认为每个网格都需要有一个逆约束矩阵，这样才能将网格转换为骨空间(如果需要的话)。

有一个逆约束矩阵，每个的联合，每个网格。出于某种原因，该属性的名称为inverseBindMatrices复数，它引用了一个bufferview，后者反过来引用了buffer中的一些数据。

在这里改变你问题的顺序，因为这样会更有意义：

文件中的每个骨节点都有自己的旋转、平移、缩放值，但没有矩阵。为什么会这样呢？是不是少了什么东西？

您还需要些什么?每一次仿射变换都可以分解为平移、旋转和缩放，这样数据就完成了。glTF规范定义了结果矩阵应按T*R*S顺序计算。

当我有正确的旋转，缩放，从关键帧(每个骨头)，我如何计算矩阵的每一块骨，我需要传递给我的顶点着色？

对于每个骨节点i，可以将局部转换计算为M_local(i) = T(i)*R(i)*S(i)。您将通过应用完整的层次得到联合矩阵，因此基本上是M_global(i) = M_global(parent(i)) * M_local(i)，然后可以将连接矩阵构造为M_joint(i) = inverse(globalTransform) * M_global(i) * inverseBindMatrix(i)。

gltf文件将骨头(关节)引用为节点id，但是作为属性传递给着色器的权重/ jointId数组与这些骨id不匹配: jointIds-Array包含骨id为0、1、2，但骨头位于节点4、5、6--如何为传递给着色器的每个jointId找到正确的骨头？

jointIds数组包含对关节的引用，而不是对骨头(因此名)的引用。剥皮着色器根本不关心骨头，骨头所做的就是在这里定义关节的等级，因此它们影响到M_global的实际值，因此也影响到M_joint矩阵的实际值。i-th条目只引用相应皮肤的joints数组中的i-th连接，因此需要M_joint(i)。

因为每个皮肤都有三个(或最多)的列表。( 4)节点，这些节点的最终转换需要传递给顶点着色器。

为什么skin只限于4个关节。皮肤可以有一个人喜欢的关节。

如果你有8个关节，但当前要绘制的网格只受其中4个的影响，你为什么要传递所有的8个矩阵而不是你需要的4个。

你为什么要为一个只需要四块的网眼定义一个8块骨头的皮肤呢？glTF数据格式不会阻止您存储不相关的信息，也不会阻止您以低效的方式存储信息。

这里要注意的一点是，关节之间的等级仍然是由skeleton的骨节层次来定义的。因此，您可以在单个skin中省略任意的关节，但是这些骨节点(以及它们的潜在动画)仍然可以影响最终的关节矩阵--对于任何由骨头定义的关节来说，它都低于骨骼骨级中“遗漏”的骨头。

票数 3

页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持

原文链接：

https://stackoverflow.com/questions/55989429

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