쿼터니온 컴포넌트 보간

Question

키 프레임 대신 트랙 (곡선)을 사용하여 스켈 레탈 애니메이션 시스템을 최적화하려고합니다. 각 곡선은 특정 구성 요소를 처리 한 다음 (현재로서는) 선형 적으로 값을 보간합니다. 내 뼈 위치에 잘 작동하지만 임은 쿼터니언 구성 요소 보간법의 "jagyness"를 제거하는 데 어려움을 겪고 있습니다 ...

기본적으로 각 뼈대 쿼터니언에 대해 각 구성 요소 (XY 및 Z)마다 1 개의 곡선이 있습니다. I는 XY 독립적 Z 곡선 보간 다음 코드를 사용

// Simple lerp... (f is always a value between 0.0f and 1.0f) 
return (curve->data_array[ currentframe ].value * (1.0f - f)) + 
     (curve->data_array[ nextframe ].value * f); 

I는 다음 쿼터니온 XYZ 보간 언제 뼈에 그것을 정규화 및 영향 전에 쿼터니언의 W 성분을 다시 다음 코드를 사용 그림 그리기 전 :

Quaternion QuaternionW(const Quaternion q) 
{ 
    Quaternion t = { q.x, q.y, q.z }; 

    float l = 1.0f - (q.x * q.x) - (q.y * q.y) - (q.z * q.z); 

    t.w = (l < 0.0f) ? 0.0f : -sqrtf(l); 

    return t; 
} 

뼈가 수시로 바뀌는 예외적 인 경우 드로잉은 괜찮습니다. 부동 소수점 정밀도 때문일까요? 또는 W 구성 요소의 재 계산? 아니면이 방식으로 쿼터니언의 각 구성 요소를 선형 적으로 보간 할 수있는 방법이 전혀 없습니다.

추신 : 메모 측면 내 곡선 보간 함수 I는 위에서 코드를 대체하는 경우 :

return curve->data_array[ currentframe ].value; 

대신 또는 선형 보간 모든 괜찮다 .. 그래서 데이터 분명히 올 .. . 임 ...

[편집]

는 더 많은 연구 후에 나는이 문제가 프레임 데이터에서 오는 것을 발견 ... 의아해 나는 다음과 같은 즉 가지고 :

,536 91,363,210

Frame0 : quat.x = 0.950497

프레임 1 : quat.x = -0.952190

프레임 2 : quat.x = 0.953192

이 반전하고 jaggyness 어떤 원인이다 .. 이 사건을 감지하고 데이터의 부호를 반전 시키려고했으나 일부 ​​프레임이 이제는 이상하게 보일 정도로 (시각적으로 볼 때 시각적으로) 문제를 완전히 해결하지 못합니다.

어떻게하면 커브를 올바르게 고정시킬 수 있습니까?

Answer 1

데이터가 잘못되었을 가능성이 없습니다. 쿼터니언 표현의 오리 엔테이션은 배가 중복되는 재미있는 속성을 가지고 있습니다. 쿼터니온의 네 가지 요소를 모두 무효화하면 동일한 방향으로 남게됩니다. 그것은 당신이 축/각도 표현으로 사원 수를 생각하면이를 쉽게 알 수 : 축 주위 Θ에 의해 회전, 축 -a 주위 -Θ에 의해 회전과 동일합니다.

당신은 무엇을해야합니까 에 대해 무엇입니까? 앞서 언급했듯이 slerp은 올바른 방법입니다. 쿼터니언 방위는 단위 대수층에 존재합니다. 한 구체의 점들 사이를 선형으로 보간하면 그 구체를 벗어납니다. 그러나 포인트가 서로 가깝다면 큰 문제는 아닙니다 (나중에 다시 정규화해야하지만). 예를 들어,

k=q0[0]*q1[0] + q0[1]*q1[1] + q0[2]*q1[2] + q0[3]*q1[3]; 

k<0 경우, 사원 수 중 하나를 부정 : 당신은 절대적으로 만들 필요 당신이 그들을 보간 전에 두 사원 수의 내부-제품을 확인하면된다하는 일이 확실하게 for (ii=0;ii<4;++ii) q1[ii]=-q1[ii];을 당신이 원 주위를 먼 길을 삽입하려고하지 않습니다. 그러나 이것은 쿼터니언을 부분이 아닌 전체로서 다루어야한다는 것을 의미합니다. 한 구성 요소를 완전히 버리는 것은 특히 문제가됩니다. 왜냐하면 쿼터니언이 모호하지 않게하기 위해 기호가 필요하기 때문입니다.

Answer 2

나이브 고려

직선 보간은 뭔가 다른 사용자가 해당 작업을 실행할 때마다 뭔가를 추가 즉, 부가 적으로 작동 할 것들에 대한 괜찮습니다. 그러나 Queternions는 곱셈 적입니다 : 당신은 그들을 곱하기 위해 곱하면됩니다.

pow(secondQuaternion, f)*pow(firstQuaternion, 1. - f) 

위키 백과는 다른 것들 사이 쿼터니언의 능력을 계산에 section이 있습니다 이러한 이유로

, 나는 원래 다음과 같은 계산 제안했다. 아래의 귀하의 의견대로 이것이 효과가 없다고 언급 했으므로 상기 내용은 참고 용입니다.

적절한 보간

이 게시물을 작성하기 때문에, I는 SLERP (구면 선형 보간)에 대해 좀 더 읽고 위키는 section on quaternion slerp을 갖는 것을 발견했다. 위의 귀하의 의견은 그 용어가 이미 당신에게 익숙하다는 것을 암시합니다. 수식은 내가 위에서 쓴 것보다 조금 더 복잡하지만, 힘을 사용하는 방식 때문에 여전히 관련이 있습니다. 나는 당신이 그 공식의 이용 가능한 implementatin을 채택하거나 이식함으로써 최선을 다할 것이라고 생각한다. 예를 들어 This page에는 약간의 코드가 있습니다.

고정 데이터 업데이트 된 질문

제대로 곡선을 해결하는 방법에 어떤 아이디어가에 관해서는

?

올바른 데이터를 유지하면서 오류를 수정하는 데는 어떤 종류의 오류가 발생하는지 알 필요가 있습니다. 그래서 가능한 한 그 오류의 출처를 찾으려고 노력할 것입니다. 올바른 데이터를 생성하도록 수정 될 수 있다면 좋습니다. 그렇지 않다면, 그것은 당신에게 언제 무엇을 기대해야하는지 더 좋은 아이디어를 줄 것입니다.