Добавление целей морфинга

В этой статье описывается, как работать в UNIGINE с анимацией morph target (целей морфинга), также известной как blend shapes (формы смешивания). Обычно цели морфинга используются для изменения выражений лиц персонажей.

В статье показано, как экспортировать меш с целями морфинга из Autodesk Maya, а затем добавить его в UNIGINE.

Модель, используемая в этом руководстве, - Spot от Keenan Crane, распространяемая под CC0 1.0 Universal.

Требования#

Смотрите также#

В этом разделе показан способ экспорта мешей с формами смешивания в формате FBX из Autodesk Maya. Он содержит в качестве примера меш теленка, у которого есть 2 формы смешивания (цели морфинга).

Чтобы экспортировать меш с формами смешивания, выполните следующее:

1. В Autodesk Maya выберите меш с формами смешивания для экспорта.

   

2. В главном меню выберите File -> Export Selection...

   

3. В окне Export Selection выберите папку для сохранения меша и укажите имя для файла FBX. В раскрывающемся списке Files of type выберите FBX export.
4. На вкладке File Type Specific Options с параметрами экспорта укажите параметры для экспорта меша.
5. На вкладке Deformed Models установите флажок Blend Shapes, чтобы экспортировать формы смешивания.
6. Нажмите Export Selection.

Теперь у вас есть меш в формате FBX, который можно легко добавить в проект.

В этом разделе показано, как добавить экспортированный меш в мир и настроить анимацию целей морфинга.

Чтобы добавить экспортированный меш в мир:

1. Импортируйте файл .fbx с включенной опцией Import Morph Targets.

   
2. Добавьте импортированный файл в сцену.
3. Сохраните мир.

Каждая форма смешивания меша является целью морфинга. Вам нужно создать цели морфинга для поверхности меша и задать параметры для этих целей, чтобы управлять анимацией цели морфинга. В следующем примере показано, как создавать цели морфинга и задавать параметры из кода:

AppWorldLogic.h:

#ifndef __APP_WORLD_LOGIC_H__
#define __APP_WORLD_LOGIC_H__

#include <UnigineLogic.h>
#include <UnigineStreams.h>
#include <UnigineObjects.h>
#include <UnigineGame.h>
#include <UnigineMathLib.h>

using namespace Unigine;

class AppWorldLogic : public Unigine::WorldLogic
{

public:
	AppWorldLogic();
	~AppWorldLogic() override;

	int init() override;

	int update() override;
	int postUpdate() override;
	int updatePhysics() override;

	int shutdown() override;

	int save(const Unigine::StreamPtr &stream) override;
	int restore(const Unigine::StreamPtr &stream) override;

private:
	ObjectMeshSkinnedPtr mesh;
};

#endif // __APP_WORLD_LOGIC_H__

AppWorldLogic.cpp:

#include "AppWorldLogic.h"
#include <UnigineWorld.h>

int AppWorldLogic::init()
{
	// get the node that refers to the exported FBX file and cast it to a skinned mesh
	mesh = static_ptr_cast<ObjectMeshSkinned>(World::getNodeByName("spot_the_cow"));
	// set the number of morph targets 
	mesh->setNumTargets(5, 0);

	return 1;
}

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

	// set targets with parameters
	mesh->setTarget(0, 1, 0, 1.0f, 0);
	mesh->setTarget(1, 1, 0, -k0, 0);
	mesh->setTarget(2, 1, 0, -k1, 0);
	mesh->setTarget(3, 1, 1, k0, 0);
	mesh->setTarget(4, 1, 2, k1, 0); 
	return 1;
}

int AppWorldLogic::shutdown()
{
	mesh.clear();

	return 1;
}

Приведенный выше код получает ноду, которая ссылается на файл FBX, и задает параметры для целей морфинга. Давайте проясним основные моменты:

• Экспортированный меш был получен путем приведения ноды, которая ссылается на ассет FBX, к ObjectMeshSkinned. Ноду получаем из мира по ее названию.
• Функция setNumTargets() задает количество целей для поверхности меша. Экспортированный меш в приведенном выше примере имеет 2 цели (формы смешивания).

• При использовании функции setTarget() все параметры для каждой созданной цели морфинга задаются в функции update(). Каждая цель имеет свой целевой вес. Веса влияют на координаты меша: координаты умножаются на их веса. Таким образом, все включенные целевые объекты умножаются на их веса и создается новый меш:

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

• Поскольку в приведенном выше коде функции sin() и cos() используются для смешивания анимации различных целевых объектов, создаются пять целевых объектов:

  • Исходный код (C++)

    mesh->setTarget(0, 1, 0, 1.0f, 0);

    Эта цель - для позы привязки (bind pose) без какой-либо интерполяции.

  • Исходный код (C++)

    mesh->setTarget(1, 1, 0, -k0, 0);
    mesh->setTarget(2, 1, 0, -k1, 0);

    Эти целевые объекты используются для интерполяции при смешивании двух анимаций.

  • Исходный код (C++)

    mesh->setTarget(3, 1, 1, k0, 0);

    Этот целевой объект используется для первого смешивания анимации, которое использует функцию sin() для интерполяции.

  • Исходный код (C++)

    mesh->setTarget(4, 1, 2, k1, 0);

    Этот целевой объект используется для второго смешивания анимации, которое использует функцию cos() для интерполяции.

После назначения материала мешу результат выглядит следующим образом: