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Skeletal Animation

November 4, 2023About 1 minAnimationD3D

Skeletal Animation

Keyframe animation basics

帧动画由一段时间中几个特定时间点和物体姿势组成。如下图：

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其中姿势可以由位置，缩放，旋转组成。在DX9中使用D3DXKEY_VECTOR3表示位置和缩放，使用D3DXKEY_QUATERNION表示旋转。

struct D3DXKEY_VECTOR3 
{
FLOAT Time;
D3DXVECTOR3 Value;
};
struct D3DXKEY_QUATERNION 
{
FLOAT Time;
D3DXQUATERNION Value;
};

使用ID3DXKeyframedAnimationSet来表示一个帧动画，其中主要方法：

  • D3DXCreateKeyframedAnimationSet 创建
  • RegisterAnimationSRTKeys 添加动画帧
  • GetSRT 通过时间获得SRT

Loading animation data

使用方法D3DXLoadMeshHierarchyFromX加载x文件中的动画信息到ID3DXAnimationController。

The ID3DXAnimationController

用来激活当前播放的动画，动画混合等。主要使用到API

  • SetTrackAnimationSet 设置当前播放的动画
  • AdvanceTime 采样下一个时间的动画姿势

获取动画信息示例：

void SkinnedMesh::GetAnimations(std::vector<std::string>& animations)
{
	ID3DXAnimationSet* anim = NULL;

	for (size_t i = 0; i < m_pAnimControl->GetMaxNumAnimationSets(); i++)
	{
		anim = NULL;
		m_pAnimControl->GetAnimationSet(i, &anim);

		if (anim != NULL)
		{
			animations.push_back(anim->GetName());
			anim->Release();
		}
	}
}

Having multiple controllers affecting the same mesh

渲染多个物体，使用同一个mesh数据，但是播放不同的动画。效果如下：

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这里使用CloneAnimationController复制多份动画控制器。渲染步骤：

  1. Call AdvanceTime() for the active animation controller.
  2. Calculate the world matrix for this character instance.
  3. Update the combined transformation matrices for the skinned mesh with
    the world matrix.
  4. Render the skinned mesh.
  5. Repeat with the next character instance.

值得注意的是这里使用的GPU蒙皮，每个人物是分别提交的。直接使用CPU蒙皮的话还是需要多个mesh。直接使用CPU蒙皮如下：

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