【问题标题】:Skeletal Animation using own FBX Binary Format使用自己的 FBX 二进制格式的骨骼动画
【发布时间】:2017-10-14 05:34:01
【问题描述】:

我正在尝试使用我自己的 FBX SDK 二进制文件使用 OpenGL 制作骨骼动画。

我所做的是从 FBX 文件中读取值并将所需的值写入另一个程序的二进制文件。我得到的动画信息是Inverse Bindpose,它控制着关节的顶点,以及顶点对每个关节的权重/影响。我还烘焙了动画,以便在 Maya 中的每一帧上设置关键帧,以保持现在的简单性。然后我每帧读取每个连接的平移、旋转和缩放。我用二进制写出所有这些值并在另一个程序中读取它们,当我将其与读取值的程序进行比较时,我读取的值是正确的。

为了更新动画,我做了一个简单的 for 循环,它遍历所有关节并更新权重值并使新的变换姿势如下所示:

for (int i = 0; i < skeleton.size(); i++) {

    for (int k = 0; k < 4; k++) {
        globalSkelInfo.indexPos[k] = skeleton[i]->indexPos[k];
        globalSkelInfo.indexInfluence[k] = skeleton[i]->indexInfluence[k];
    }
globalSkelInfo.currentJointTrans[i] = skeleton[i]->transformMat[currentFrame] * skeleton[i]->globalBindPosMat; 
  }

结构 skelShader 是我发送到 GPU 的结构,它具有动画工作所需的值:

struct skelShader {

int indexPos[4];
float indexInfluence[4];
glm::mat4 currentJointTrans[100];


};

这是我的顶点着色器:

void main() {

vec4 finalModelPos = vec4(0.0);
vec4 finalNormal = vec4(0.0);

for (int i = 0; i < 4; i++) {

    mat4 jointTrans = currentJointTrans[indexPos[i]];
    vec4 posePos = jointTrans * vec4(vertex_position, 1.0);
    finalModelPos += posePos * indexInfluence[i];

    vec4 worldNormal = jointTrans * vec4(vertex_normal, 0.0);
    finalNormal += worldNormal * indexInfluence[i];

}

gl_Position = MVP * finalModelPos;
outNorm = finalNormal.xyz;
outUVs = vertex_UV;
}

如果我不使用任何动画技术,则网格是正确。

但是,当我将此代码应用于渲染函数时,连同增加和重置当前关键帧的代码,网格看起来像这样:

网格正在轻微移动,因此它确实有一些移动。我尝试改变 currentJointTrans 的矩阵乘法,以便 bindPose 先行,但它只会使网格消失。有谁知道可能是什么问题?

如果需要,我可以发送更多代码和/或调试所需矩阵的值。

这是模型在没有来自更新函数和顶点着色器的动画的情况下的样子(忽略模型下的纹理和小立方体):

【问题讨论】:

  • imgur.com/a/UXR8S 以下是在 Visual Studio 中调试的一些值,我在其中获得了反转的绑定姿势矩阵和 Maya 中绑定姿势值的图片。

标签: c++ animation opengl fbx


【解决方案1】:

最好的猜测?

看起来你的一个矩阵被转置了。 OpenGL 是列优先顺序,FBX 也是如此,所以在使用glUniformMatrix4fv 时,请确保传递 GL_FALSE。

在这种情况下,我将使用 gDebugger(很难找到)或类似的 OpenGL 调试器(nVidia NSight,AMD 购买了 gDebugger 并更换了两次)来抓取帧或停止 glDrawElements 调用,以确保 GL状态正确并检查统一值。

另一种方法是强制骨骼使用身份矩阵,然后将每个骨骼从根开始逐个添加到层次结构中,直到出现错误,修复错误并继续。

【讨论】:

  • 我使用了 GL_FALSE 但它似乎仍然不正确。我还从人们那里听说,由于 Maya 使用的是 OpenGL,因此 FBX SDK 不需要任何转置,因为它是相同的 API。我还注意到,之前每个帧的绑定和转置都不正确,因为当您将 FbxAMatrix 中的数据放入 FbxVector4 时,矩阵 [3] 上的数据(w 值)变为 1。所以我修复了这些有 2 个简单的 for 循环。我将尝试修复一些图形调试器,以便我可以很快看到 GPU 中发生了什么。谢谢你的回答,我会测试你提到的方法
  • 我开始相信权重不正确。我注意到每次循环遍历骨骼以更新每一帧的平移时,我只经过前 4 个顶点。如果我发现我想出了一些东西,我会写一个更新
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