添加变形目标

本文描述了如何使用 morph target（变形目标）动画，在UNIGINE中也称为blend shape（混合形状）。通常，变形目标是用来改变人物的面部表情。

这篇文章展示了如何从Autodesk Maya导出带有变形目标的网格，然后将其添加到UNIGINE。

本教程中使用的模型是分布在CC0 1.0 Universal下的Spot 由 Keenan Crane。

需求#

另请参阅#

本节展示了从Autodesk Maya导出FBX格式的混合形状网格的方法。它包含一个小牛的示例网格，它有2个混合形状(变形目标)。

要导出具有混合形状的网格，请执行以下操作:

1. 在Autodesk Maya中，选择要导出的混合形状网格。

   

2. 在主菜单中，单击File -> Export Selection...

   

3. 在Export Selection窗口中，选择一个文件夹来保存网格，并为FBX文件指定一个名称。在Files of type下拉列表中选择FBX export。
4. 在带有导出选项的File Type Specific Options选项卡中，指定参数以导出网格。
5. 在Deformed Models选项卡中，选中Blend Shapes复选框以导出混合形状。
6. 单击Export Selection。

现在您有了FBX格式的网格，可以很容易地添加到您的项目中。

本节将展示如何添加导出的网格动画世界,建立变形目标。

将导出的网格添加到世界中:

1. 启用 Import Morph Targets 选项并导入*.fbx文件。

   
2. 将导入的文件添加到场景中。
3. 保存世界。

网格的每个混合形状都是一个目标。您需要为网格的表面启用变形目标，并为这些目标设置参数来控制变形目标动画。下面的例子展示了如何从代码中创建变形目标和设置参数:

注意

代码被实现为一个组件，应该通过UnigineEditor分配给节点。查看关于组件系统的文章了解更多细节。

#pragma once
#include <UnigineComponentSystem.h>
#include <UnigineWorld.h>
#include <UnigineGame.h>

class Morph :
	public Unigine::ComponentBase
{
public:
	// declare constructor and destructor for the Morph class
	COMPONENT_DEFINE(Morph, Unigine::ComponentBase);

	// declare methods to be called at the corresponding stages of the execution sequence
	COMPONENT_INIT(init);
	COMPONENT_UPDATE(update);

private:
	Unigine::ObjectMeshSkinnedPtr mesh;

protected:
	// world main loop
	void init();
	void update();
};

#include "Morph.h"

REGISTER_COMPONENT(Morph);		// macro for component registration by the Component System
using namespace Unigine;
using namespace Math;

void Morph::init()
{
	// get the node and cast it to a skinned mesh
	mesh = static_ptr_cast<ObjectMeshSkinned>(node);
	
	// enable targets of the surface
	mesh->setSurfaceTargetEnabled(0, 1, true);
	mesh->setSurfaceTargetEnabled(0, 2, true);
}

void Morph::update()
{
	float time = Game::getTime() * 2.0f;
	// calculate weights of targets
	float k0 = Unigine::Math::sin(time * 3.0f) + 0.75f;
	float k1 = Unigine::Math::cos(time * 3.0f) + 0.75f;

	// set targets with parameters
	mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 0, 1.0f - k0 - k1);
	mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 1, k0);
	mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 2, k1);
}

上面给出的代码获取引用FBX文件的节点，并设置参数以变形目标。让我们来澄清一些重要的事情:

• 网格是通过将指向FBX资源的节点强制转换到ObjectMeshSkinned来获得的。要强制转换的节点是组件分配给的节点。在强制转换该节点之前，您可能还需要添加一个检查，以确定该节点是否为ObjectMeshSkinned。

  源代码 (C++)

  //check if the node to which the component is assigned is MeshSkinned
  if (node->getType() != Node::OBJECT_MESH_SKINNED)
  	return;
  // get the node and cast it to a skinned mesh
  mesh = static_ptr_cast<ObjectMeshSkinned>(node);

• setSurfaceTargetEnabled() 函数为指定的网格表面设置目标。

• 通过 setSurfaceTargetWeight() 函数设置变形目标的权值。 每个目标都有其目标权重。权重对网格的坐标有影响:坐标乘以它们的权重。因此，所有启用的目标都乘以它们的权重，并创建新的网格:

  final_xyz = target_0_xyz * weight_0 + target_1_xyz * weight_1 + ...

• 为对象启用了三个目标，并以以下方式使用sin()和cos()函数对这些目标进行动画混合：

  • 从绑定姿态（bind pose）减去其他两个变形目标的影响，以获得用于混合的规范化权重。

    源代码 (C++)

    mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 0, 1.0f - k0 - k1);

  • 使用sin()函数修改第一个目标权重。

    源代码 (C++)

    mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 1, k0);

  • 使用cos()函数修改第二个目标权重。

    源代码 (C++)

    mesh->setSurfaceTargetWeight(0, 2, k1);

将组件分配给网格后，结果如下: