java - 骨骼动画: bind pose

Question

我已经尝试了几天在我的游戏中创建 3D 骨骼动画。我正在将 Java 与 LWJGL 结合使用。

在尝试制作动画之前，我试图在程序中实现绑定(bind)姿势。我从 Blender 导出的 collada 文件加载信息。我目前已将所有这些加载到我的游戏中:对于我的骨骼中的每个关节:

• 局部矩阵(我认为也称为联合矩阵)
• 逆绑定(bind)形状矩阵
• 父关节
• 所有子项的列表

骨架是一个层次结构，包含所有关节以及根关节的列表。它还具有绑定(bind)形状矩阵和另一个我不确定它的用途的矩阵。

我将所有蒙皮信息加载到每个模型的 VBO 中(boneID 及其相应的权重)。

我在互联网上阅读了很多有关剥皮的内容，但我完全迷失了。我不知道如何处理所有这些矩阵和东西。

这是我当前的顶点着色器中的内容，我很确定它没问题:

const int MAX_BONES = 32;
in ivec4 boneIDs;
in vec4 boneWeights;
uniform mat4 boneTransforms[MAX_BONES];

void main(void) {
    mat4 boneTransform = boneTransforms[boneIDs[0]] * boneWeights[0];
    boneTransform += boneTransforms[boneIDs[1]] * boneWeights[1];
    boneTransform += boneTransforms[boneIDs[2]] * boneWeights[2];
    boneTransform += boneTransforms[boneIDs[3]] * boneWeights[3];

    vec4 worldPosition = transformationMatrix * boneTransform * vec4(position, 1.0);
…

我的问题是我不知道矩阵数组应该是什么。我从 collada 文件中获得的蒙皮信息中加载了大量矩阵，但我不知道它们之间的关系是什么。

我尝试了一些方法，但没有成功。这是一张图片，其中显示了我的模型应该是什么样子，以及它目前在右侧的样子。

着色器中的boneTransforms数组中包含的矩阵如下(我将其称为蒙皮矩阵):

skinningMatrix = parentJoint.localMatrix * localMatrix * inverseBindShapeMatrix of the joint

我在互联网上找到了这个小公式，所以我不知道它是否可以，但效果不太好。

Answer 1

为了知道您应该发送哪些矩阵，您必须首先了解原因。逆绑定(bind)姿势矩阵将顶点放入骨骼空间中，以便它们的父关节成为原点。然后，一旦进入骨骼空间，将顶点与全局矩阵(存储您想要的当前姿势)相乘，使它们在正确旋转和偏移后回到正确的空间。但是，您可以将逆位姿矩阵和当前位姿矩阵组合起来，形成一个矩阵来与顶点相乘，而不是将两个矩阵数组发送到顶点着色器。因此，创建一个矩阵数组，对于每个矩阵，乘以当前姿态矩阵的倒数(按该顺序)。然后将其发送到您的顶点着色器。