蒙皮骨骼动画角色模型接口的设计和实现.pdfVIP

蒙皮骨骼动画角色模型接口的设计与实现 王德才 杨关胜 刘晓明 美明飞 (纺化指挥量程学院信息技术与仿真教锈室，北京) 摘 要：蒙皮骨骼动画是目前最流行也是簸复杂的角色动画。该丈首先介绍了蒙皮骨骼 动画的基本原理，然后利用面向对象的核心思想，对蒙皮骨骼动画复杂的技术实现细节进行 了鸯装争爨成，谩嚣莠裘藐了一令蒙麦夤髂套蕊鹿毛模燮接1：7，该接嚣鸯一纽相爱荚联砖类 和结构构成，可以大大简化三维图彤程序中蒙皮骨骼动画角色模型的使璃。给盘了该接口的 设计思路和具体的定救，最后给出了一个实际威用示例。 关键邋：痔色动藏；实酵动画；蒙皮骨骼动旗i鹚格摸型；接譬设诗 来表示的，网格模型通常由大量三角形图元组成， 1 引 言 而i角形又是由顶点缀成的。为了模仿现实世界 疆蕊最流符懿角色麓蘸是在嚣熬动蓬懿基 串囊色自身鹣动作，裁需要鸯角惫溺掺模燮添盍曩 础上利用蒙皮技术实现的蒙皮骨骼动黼，蒙皮骨 一套骨骼，同时需要确定哪些顶点依附于哪块骨 骼动域角色模烈也是游戏开发等三维图形程序 骼，这样出骨骼运动时就能牵引依附骨骼的顶点 设谤领域孛最笈杂豹囊色挨整。许多兰维建穰 一起运动，这就是嚣憋麓垂翦基本源理。 软件如3DMax，Maya等都缒供了专门粥予制作角色模型的骨骼嫠以树状滕次结构维级起 蒙皮骨骼动画角色模型的工具，例如3DMax的来的，整个骨骼结构中有一块根骨骼，其他的骨骼 Character Studio。利用三磷建模软件最然可以制都直接或阅接连接到根骨骼上，形成角色模缴的 作藩常遥赛豹蒙皮曹赣麓凝囊色穰黧，毽是这 整个夤髓糕檠，如窝l掰示。 些角色模型是非实时的，一熙制作完毕艏就不能 一般每块骨骼都带有两个铤阵，一个是翩始 再对其进行控制，而要在三维图形程序巾实现实 隧霹控懿蒙皮嚣蘩动垂夤色模型是毙鞍瓣难，罴 对于其父静爨戆初鲶经萋，另一令是缝会变换矩 要舆备较高的三三维图形开发能力。本义利用面 向对象技术，将蒙皮骨骼动碱复杂的实现技术细 各种变换，从而实现角色动域。柱每次渲染角色 节封装起来，提供一个使用方便豹蒙发嚣骼动画 模型前，黉要更蔌整个骨骼层次缨梅，组合每个连 角色模型接曩，稠蘑该接瑟爵以在程痔巾方便使 续酶交换，将上层嚣懿雏运动传递掰下瑟黉髓，这 用和控制蒙皮骨骼动厕角色模型。 个原理可袭示为： 2蒙皮骨骼动茴基本原理 蒙皮骨骼动域是目前缴流行也是缀复杂的 骼的)CombinedTransformMatrix 角色动画，它包禽以下几个麓要元素；骨骼、动画 因为～次变换只能将骨骼畿换到一个特定 秘蒙皮。蒙皮嚣懿动画愚想憋起源很麓单，巍然 位置，要形成连续的动越就需要～帧一帧她连续 界审的大多数动物都据有一套骨骼，身俸的皮毛 改变骨骼的位置，每次改变骨骼的位置都器簧一 血肉都依附于骨骼，当骨骼开始运动的时候，依 个骨骼变换矩阵，在网格模型中不可能保存任意 附予对应骨骼的皮毛血肉都随骨骼～起运动。 时刻骨骼的变换矩阵，通常是保存关键时间点骨 在三缳瑟形壤黎领域，霆色瓣躯俸是赉瓣格搂鼙 餐懿交换矩阵(瑟关键竣)，然嚣嶷獾敖囊毪凌垂 蒙震骨髂动画燕敷模型接tTt纳设诗与实燧 ·lS· 3蒙皮骨骼动画角色模型接口 设计。 嬲虢三维瓣形并发攘避主要膏鼹个：Di—