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 включить 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:

Примечание

Код реализован в виде компонента, который должен быть назначен на ноду через UnigineEditor. Подробнее об этом читайте в статье Компонентная система.

#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);
}

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

• Меш был получен путем приведения ноды, которая ссылается на ассет FBX, к ObjectMeshSkinned. Приводиться будет та нода, на которую назначен компонент. Также можно добавить проверку того, что нода, на которую назначен компонент, является ObjectMeshSkinned, перед ее приведением:

  Исходный код (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);

• Функция setSurfaceTargetEnabled() задает цель для указанной поверхности меша.

• Посредством функции setSurfaceTargetWeight() задаются веса для целей морфинга. 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 + ...

• Для объекта включены три целевых объекта и используются функции sin() и cos() для смешивания анимации этих целевых объектов следующим образом:

  • Вычитаем воздействие двух других целей морфинга из позы привязки (bind pose), чтобы получить нормализованный вес для смешивания.

    Исходный код (C++)

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

  • Вес первого целевого объекта изменяется при помощи функции sin().

    Исходный код (C++)

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

  • Вес второго целевого объекта изменяется при помощи функции cos().

    Исходный код (C++)

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

После назначения компонента на меш результат выглядит следующим образом: