骨骼动画：绑定姿势

Question

我已经尝试了几天在游戏中创建3D骨骼动画。我正在使用Java和LWJGL。

在尝试制作动画之前，我正试图在我的程序中实现绑定姿势。我从我从Blender导出的collada文件中加载信息。 我目前在我的游戏中加载了所有这些： 对于我骨架中的每个关节：

• Local Matrix（我认为也称为Joint Matrix）
• 反向绑定形状矩阵
• 父母联合
• 所有孩子的清单

骨架是一个层次结构，包含所有关节的列表，以及根关节。它还有绑定形状矩阵和另一个我不确定它用于什么的矩阵。

我将所有皮肤信息加载到每个模型的VBO中（boneIDs及其相应的权重）。

我已经在互联网上阅读了很多关于剥皮的事情，但我完全迷失了。我不知道如何处理所有这些矩阵和东西。

这是我目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文件中获取的皮肤信息中加载了大量的矩阵，但我不知道它们的关系是什么。

我尝试了一些没有成功的事情。 这是一张图片，其中包含我的模型应该是什么样子，以及它在右边的样子。

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，但它不能很好地工作。

Answer 1

为了知道你应该发送什么矩阵，你必须先了解原因。逆绑定姿势矩阵将您的顶点放入骨骼空间，以便它们的父关节是原点。然后，一旦在骨骼空间中，将顶点与全局矩阵（存储您想要的当前姿势）相乘，在旋转和正确偏移它们之后将它们返回到正确的空间。但是，不是将两个矩阵数组发送到顶点着色器，而是可以组合反向和当前姿势矩阵，以使一个矩阵乘以顶点。因此，制作一个矩阵数组，对于每个矩阵，将当前姿势矩阵的倒数乘以（按此顺序）。然后将其发送到您的顶点着色器。