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3D游戏引擎入门课程5——角色动画

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本专栏内容均为学堂在线慕课《3D游戏引擎架构设计基础》中的内容。个人将其转化成文字和图片的版本(个人更加喜欢文字版本的教程,阅读速度更快很多),方便查阅。 原课程链接:3D游戏引擎架构设计基础

角色动画

角色动画概述和表示方法

角色是指推动游戏剧情的载体,包括玩家、非玩家、怪兽和敌人等。

角色的表示

  • 赛璐璐动画 在这里插入图片描述
  • 刚性层阶式动画 在这里插入图片描述
  • 每顶点动画 在这里插入图片描述

  • 变形目标动画 在这里插入图片描述
  • 骨骼蒙皮动画 在这里插入图片描述 其中骨骼蒙皮动画是使用得最多的表现技术。

游戏中的角色动画建模过程:

  1. 蒙皮:建立角色的网格模型

  2. 骨骼:建立关节和关节层次树,并将关节与对应的网格顶点绑定

  3. 皮肤或衣服:定义网格的材质和纹理贴图

  4. 角色动画:描述角色的动作,定义角色骨骼的位置移动

表现示例:

在这里插入图片描述

骨骼蒙皮动画中重要的概念

  • 自由度和关节类型: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述
  • 关节的空间变换 在这里插入图片描述

  • 网格顶点和关节绑定 在这里插入图片描述
  • 运动合成和运动控制

运动合成中的重要概念:

动画片段:是指组成游戏角色的动作的局部姿势,如举手、跳跃、一个走路或跑步的步幅等。

关键帧或关键姿势:是指在动画片段指定的时间点上设定的重要姿势,通过关键帧,可以用线性插值或曲线插值算法自动生成中间的姿势,即中间帧。关键帧可以被看成角色姿势的一个静态图。而动画片段是由若干个关键帧和中间帧组成,且所有帧按照设点的时间点显示。动画片段是角色动画的一个局部姿势,是动态的。

示例: 在这里插入图片描述

动画片段的合成是指对应关节位置的计算,角色动作自动合成的方法包括:

  1. 线性混合 在这里插入图片描述
  2. 骨骼分部混合 在这里插入图片描述
  3. 加法混合。 在这里插入图片描述

角色动画实现实例

OGEE角色动画

OGRE角色动画渲染流程: 在这里插入图片描述 OGRE节点类型与骨骼树结构: 在这里插入图片描述 关节节点与场景图的关系: 在这里插入图片描述 OGRE角色动画主要类: 在这里插入图片描述 下面是OGRE角色动画的几种核心类描述: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 角色动画的骨骼蒙皮动画的示例: 在这里插入图片描述

OGRE角色动画总结: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

Panda3D角色动画

Panda3D中角色动画的概念: 在这里插入图片描述 Panda3D中角色表示的类图如下: 在这里插入图片描述 角色局部运动类: 在这里插入图片描述 最后是Panda3D动画类: 在这里插入图片描述

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权

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