Скелетная анимация вершин

Введение

Qt Quick 3D поддерживает скелетную анимацию вершин для геометрии мешей.

См. Пример простой анимации для практического демонстрирования скелетной анимации.

В большинстве случаев разработчики приложений не будут использовать API скелетной анимации вручную. Обычный рабочий процесс заключается в использовании внешнего инструмента создания контента для определения скелета и обвязки (иногда это также называется *риггингом*), а затем использование Инструмента импорта ресурсов Balsam для преобразования ресурса в собственный формат Qt Quick 3D.

Определение скелета

Основой скелетной анимации является Скелет. Это абстрактное представление о том, как модель может двигаться, вдохновленное тем, как работает физический скелет у позвоночных. "Кости" скелета представлены иерархией узлов Сочленения. Разумеется, они не обязательно должны представлять собой реальные кости.

Skeleton {
    id: qmlskeleton
    Joint {
        id: joint0
        index: 0
        skeletonRoot: qmlskeleton
        Joint {
            id: joint1
            index: 1
            skeletonRoot: qmlskeleton
        }
        Joint {
            id: joint2
            index: 2
            skeletonRoot: qmlskeleton
        }

    }
}

Подключение скелета к модели

Для применения скелета к модели установите свойство скелета модели:

Model {
    skeleton: qmlskeleton
    ...

Для того, чтобы скелет имел эффект, геометрия модели должна содержать информацию о скелетной анимации. Это делается путем включения атрибутов вершин с JointSemantic и WeightSemantic в буфере вершин.

Атрибут JointSemantic определяет, какие суставы скелета могут влиять на данную вершину. Он использует индексы, указанные в Joint.index. Поскольку этот атрибут содержит 4 индекса, максимум 4 сустава могут влиять на одну вершину.

Атрибут WeightSemantic описывает силу влияния этих суставов. Он содержит четыре значения с плавающей запятой, каждое значение определяет вес, придаваемый суставу с индексом в соответствующей позиции в атрибуте JointSemantic.

Например, если у данной вершины есть следующие атрибуты:

то эта вершина будет на 100% зависеть от сустава2, и она будет перемещаться ровно столько, сколько перемещается этот сустав. Последние три индекса в атрибуте JointSemantic игнорируются, так как соответствующие веса равны 0.0.

В качестве другого примера, с такими атрибутами:

вершина будет перемещаться на 50% от перемещения сустава1 плюс 25% от перемещения сустава2.

Кроме того, так как скелет представляет собой абстрактное представление, модель должна указать информацию о геометрии суставов. Из соображений производительности это не делается путем прямого указания информации. Вместо этого Model.inverseBindPoses содержит обратные матрицы преобразования, необходимые для перемещения каждого сустава в исходное положение.

Анимирование скелета

Преобразование сустава в скелете приведет к перемещению всех вершин, подключенных к этому суставу. Поскольку Joint наследуется от Node, анимация скелета может быть выполнена с помощью стандартных QML-анимаций.

NumberAnimation {
    target: joint1
    property: "eulerRotation.z"
    duration: 5000
    from: -90
    to: 90
    running: true
}

Хотя можно создавать сложные анимации, вложенные в SequentialAnimation, ParallelAnimation и NumberAnimation, обычно удобнее использовать анимации временной шкалы для анимирования моделей со скелетной анимацией.