육아 문제가있는 골격 애니메이션

Question

tl; dr : 모델에 애니메이션을 적용 할 때 각 관절은 올바르게 움직이지만 모 모 관절을 기준으로 이동하지 않습니다.

나는 루아에서 IQE 로더와 렌더러 내장 사용자 정의를 사용하여 골격 애니메이션 시스템에서 일하고 있습니다. 거의 모든 것이이 시점에서 작동하고 있습니다. 단, 애니메이션 작업을 할 때 골격의 연결이 끊어지는 것처럼 보입니다. 각 조인트는 정확하게 병진 이동, 회전 및 크기 조정을 수행하지만 부모 위치를 고려하지 않으므로 약간의 끔찍한 문제가 발생합니다.

IQM 사양과 데모를 언급 할 때, 내가 잘못하면 무엇이 잘못 될지 알 수 없습니다. 내 루아 코드는 (내가 말할 수있는 한) 참조 용 C++과 동일하다. 자료 공동 행렬을 계산

:

local base = self.active_animation.base 
local inverse_base = self.active_animation.inverse_base 

for i, joint in ipairs(self.data.joint) do 
    local pose = joint.pq 

    local pos = { pose[1], pose[2], pose[3] } 
    local rot = matrix.quaternion(pose[4], pose[5], pose[6], pose[7]) 
    local scale = { pose[8], pose[9], pose[10] } 

    local m = matrix.matrix4x4() 
    m = m:translate(pos) 
    m = m:rotate(rot) 
    m = m:scale(scale) 

    local inv = m:invert() 

    if joint.parent > 0 then 
     base[i] = base[joint.parent] * m 
     inverse_base[i] = inv * inverse_base[joint.parent] 
    else 
     base[i] = m 
     inverse_base[i] = inv 
    end 
end 

계산 애니메이션 프레임 행렬

local buffer = {} 
local base = self.active_animation.base 
local inverse_base = self.active_animation.inverse_base 
for k, pq in ipairs(self.active_animation.frame[self.active_animation.current_frame].pq) do 
    local joint = self.data.joint[k] 
    local pose = pq 

    local pos = { pose[1], pose[2], pose[3] } 
    local rot = matrix.quaternion(pose[4], pose[5], pose[6], pose[7]) 
    local scale = { pose[8], pose[9], pose[10] } 

    local m = matrix.matrix4x4() 
    m = m:translate(pos) 
    m = m:rotate(rot) 
    m = m:scale(scale) 

    local f = matrix.matrix4x4() 

    if joint.parent > 0 then 
     f = base[joint.parent] * m * inverse_base[k] 
    else 
     f = m * inverse_base[k] 
    end 

    table.insert(buffer, f:to_vec4s()) 
end 

전체 코드는 추가 심사 here입니다. 관련 코드는 /libs/iqe.lua에 있으며 IQE 함수의 맨 아래에 있습니다 : buffer() 및 IQE : send_frame(). 이 코드는 LOVE 게임 프레임 워크의 사용자 정의 버전에서 실행되며 Windows 바이너리 (및 배치 파일)가 포함됩니다.

최종주의 사항 : 매트릭스 코드는 다른 구현 및 여러 테스트와 비교하여 검증되었습니다.

Answer 1

부모 본 변환은 자녀의 변형에 영향을 주어야합니다. 사실, 이것은 부모의 프레임에서 특정 뼈의 변형을 지정함으로써 달성됩니다. 따라서 보통 뼈의 변형은 부모에 따라 달라지는 로컬 좌표계에서 지정됩니다. 부모 중 하나라도 변형 된 경우이 변환은 로컬 변환이 변경되지 않은 경우에도 모든 자식에게 적용됩니다.

경우에 따라 각 노드의 모든 절대 (루트와 정확히 일치하는) 변환을 캐시합니다. 그런 다음 캐시를 사용하여 각 노드의 로컬 변환을 업데이트하고 캐시를 업데이트하지 마십시오. 그래서 노드의 로컬 변환을 변경하면 자식이 어떻게 변경 될까요? 실제 부모 변환 대신 캐시를 사용하는 자식을 업데이트하면 어떻게됩니까?

문제가 하나 더 있습니다. 왜 다음과 같은 일을합니까?

내 말은

f = base[joint.parent] * m * inverse_base[k] 

, 보통은 다음과 같습니다

f = base[joint.parent] * m 

나는 (정확히 말하면, 루트에 상대적으로) 애니메이션에 기록 된 변환은 절대 것을 생각한다. 그것은 매우 이상합니다. 일반적으로 모든 변환은 로컬입니다. 이 문제는 많은 문제를 추가하기 때문에 확인하십시오.

이상의 내용을 더 이상 캐시하지 않아도됩니다 (보통 inverse_base 제외).

은 IQE를 변경

: send_frame()를 기능은 다음과 같습니다

local buffer = {} 
local transforms = {} 
local inverse_base = self.active_animation.inverse_base 
for k, pq in ipairs(self.active_animation.frame[self.active_animation.current_frame].pq) do 
    local joint = self.data.joint[k] 
    local pose = pq 

    local pos = { pose[1], pose[2], pose[3] } 
    local rot = matrix.quaternion(pose[4], pose[5], pose[6], pose[7]) 
    local scale = { pose[8], pose[9], pose[10] } 

    local m = matrix.matrix4x4() 
    m = m:translate(pos) 
    m = m:rotate(rot) 
    m = m:scale(scale) 

    local f = matrix.matrix4x4() 

    if joint.parent > 0 then 
     transforms[k] = transforms[joint.parent] * m 
     f = transforms[k] * inverse_base[k] 
    else 
     f = m * inverse_base[k] 
     transforms[k] = m 
    end 

    table.insert(buffer, f:to_vec4s()) 
end 

이 나를 위해 좋은 작동합니다.() 기능을

P.S.을 버퍼 : inverse_base 제거하는 시도하고 당신은 당신의 IQE에서 모든 애니메이션 관련 코드를 제거 할 수있을 것입니다 일반적으로 모든 노드는 트리를 따라 이동하여 업데이트됩니다. 그러나 목록을 이동하여 노드를 업데이트합니다. 당신은 어떤 노드에 대해서 그것이 자식 노드 일 것이라고 보장해야한다는 것을 알아야한다.