Boneanimation per Vertexshader - Versionsgeschichte

Glawesome: Offline-Hinweis durch Hinweis auf Tutorial Charakteranimation ersetzt

2014-03-02T22:56:21Z

Offline-Hinweis durch Hinweis auf Tutorial Charakteranimation ersetzt

Openglerf: /* Matrix basierende Boneanimation */

2012-06-29T15:34:25Z

‎Matrix basierende Boneanimation

Openglerf: /* Matrix basierende Boneanimation */

2012-06-29T15:33:28Z

‎Matrix basierende Boneanimation

DGLBot: Der Ausdruck ''(.*?)'' wurde ersetzt mit ''$1''.

2009-03-10T18:25:19Z

Der Ausdruck ''<glsl>(.*?)</glsl>'' wurde ersetzt mit ''<source lang="glsl">$1</source>''.

Andreas: /* Vorwort */

2009-01-02T11:34:17Z

‎Vorwort

Andreas: /* CPU side Stuff */

2008-12-24T17:22:55Z

‎CPU side Stuff

Andreas: /* CPU side Stuff */

2008-12-24T17:19:37Z

‎CPU side Stuff

Andreas: /* Matrix basierende Boneanimation */

2008-12-24T17:15:01Z

‎Matrix basierende Boneanimation

Andreas: /* Modeldaten */

2008-12-24T17:12:48Z

‎Modeldaten

Andreas: /* Modeldaten */

2008-12-24T17:11:31Z

‎Modeldaten

← Nächstältere Version		Version vom 2. März 2014, 22:56 Uhr
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−	{{~~Offline~~}}	+	{{Hinweis\|Dieses Tutorial ist unvollständig. Ein ausführlicheres Tutorial zum Thema Bone-Animation (mit Bildern und Vertexshader-Code) findest du hier:<br>
		+	[[Tutorial Charakteranimation]]}}
	==Vorwort==		==Vorwort==

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 ===Matrix basierende Boneanimation===
-Zum gewichten werden pro Matrix 4 Vector MADDs (Multiplikation und Addition) benötigt.
+Zum Gewichten werden pro Matrix 4 Vektor MADDs (Multiplikation und Addition) benötigt.
 <source lang="glsl">
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-Als Optimierung kann es sinnvoll sein die Modelviewmatrix mit den Bonematrizen zu multiplizieren, da so der Vertexshader entlasted werden kann:
+Als Optimierung kann es sinnvoll sein die Modelviewmatrix mit den Bonematrizen zu multiplizieren, da so der Vertexshader entlastet werden kann:
 <source lang="glsl">
 	gl_Position = gl_ProjectionMatrix * (mat *gl_Vertex);

@@ Zeile 70: / Zeile 70: @@
-Als Optimierung kann es sinvoll sein die Modelviewmatrix mit den Bonematrizen zu multiplizieren, da so der Vertexshader entlasted werden kann:
+Als Optimierung kann es sinnvoll sein die Modelviewmatrix mit den Bonematrizen zu multiplizieren, da so der Vertexshader entlasted werden kann:
 <source lang="glsl">
 	gl_Position = gl_ProjectionMatrix * (mat *gl_Vertex);

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 Zum gewichten werden pro Matrix 4 Vector MADDs (Multiplikation und Addition) benötigt.
-<glsl>
+<source lang="glsl">
 attribute vec4 Bones;
 attribute vec3 Tangent;
@@ Zeile 67: / Zeile 67: @@
 	gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;
+	}
-</glsl>
+</source>
 Als Optimierung kann es sinvoll sein die Modelviewmatrix mit den Bonematrizen zu multiplizieren, da so der Vertexshader entlasted werden kann:
-<glsl>
+<source lang="glsl">
 	gl_Position = gl_ProjectionMatrix * (mat *gl_Vertex);
 	N = m3 * gl_Normal;
 	//T = m3 * Tangent;
-</glsl>
+</source>
 ===Quaternionen im Vertexshader===
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 Etwas problematisch ist, dass die Vertexpositionen nicht mehr absolut zum Modelnullpunkt, sondern relativ zu dem Joint angegeben werden muss um das eine spherische Interpolation durchgeführt werden soll. Die W-komponente wird dabei durch die Indexnummer des Joints ersetzt.
-<glsl>
+<source lang="glsl">
 attribute vec4 Bones;
 attribute vec3 Tangent;
@@ Zeile 113: / Zeile 113: @@
 	gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;
+	}
-</glsl>
+</source>
 Die qrot Funktion rotiert einen Vektor mit hilfe eines Quaternions.
 Auch hier kann es sinnvoll sein, die Joints in den Modelviewspace zu transformieren und die Quaternionen mit der Normalmatrix (gegebenfals in ein Quaternion umwandeln) zu rotieren:
-<glsl>
+<source lang="glsl">
 	gl_Position = gl_ProjectionMatrix * vert;
 	N = qrot(quaternion, gl_Normal);
 	//T = qrot(quaternion, Tangent);
-</glsl>
+</source>
 ==CPU side Stuff==

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 Bei der Boneanimation per Vertexshader geht es darum, möglichst viel Arbeit auf die Grafikkarte auszulagern. Jedoch sollten variablen die über das ganze Model gleich bleiben, auf der CPU berechnet werden.
-Wer schon immer mal einen hochdetailierten Dinosaurier oder Octobus sein Unwesen treiben lassen will ist hier genau richtig.
+Wer schon immer mal einen hochdetailierten Dinosaurier oder Octobus sein Unwesen treiben lassen wollte, ist hier genau richtig.
 ==Grundlagen==

← Nächstältere Version		Version vom 24. Dezember 2008, 17:22 Uhr
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−	Wird ein Bone rotiert ~~muss die~~ müssen alle Children mit rotiert werden. Das beiduetet, das sich deren Rotationen und Jointpositionen ändern. Alle Joints müssen dabei um den eigenen Joint mit der entsprechnden Rotation rotiert werden.	+	Wird ein Bone rotiert, müssen alle Children mit rotiert werden. Das beiduetet, das sich deren Rotationen und Jointpositionen ändern. Alle Joints müssen dabei um den eigenen Joint mit der entsprechnden Rotation rotiert werden.

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 ==CPU side Stuff==
-Wer gedacht hat das war es schon, wird nun leider entäuscht werden, es ist zwar nur ein geringes Problem um die uniform arrays mit fertigen Posen zu füllen, die man z.B. mit einem Blender exporter erzeugen könnte, jedoch macht es mehr Sinn ein eine Armature zu bauen über die man das Modell manipulieren kann. Zur inversen Kinematik ist es dann nur noch ein kleiner Schritt. Die Armature kann Quaternion als auch Matrix basierend aufgebaut werden. Für alle die Quaternionen noch etwas fremdes sind, hilft es sehr wenn man diese als eine andere Form von Rotationsmatrizen betrachted, auch wenn sie etwas andere Eigenschaften haben.
+Wer gedacht hat das war es schon, wird nun leider entäuscht werden, es ist zwar nur ein geringes Problem um die uniform arrays mit fertigen Posen zu füllen, die man z.B. mit einem Blender exporter erzeugen könnte, jedoch macht es mehr Sinn eine Armature zu bauen über die man das Modell manipulieren kann. Zur inversen Kinematik ist es dann nur noch ein kleiner Schritt. Die Armature kann Quaternion als auch Matrix basierend aufgebaut werden. Für alle die Quaternionen noch etwas fremdes sind, hilft es sehr wenn man diese als eine andere Form von Rotationsmatrizen betrachted, auch wenn sie etwas andere Eigenschaften haben.
 Grundsätzlich sind folgende Eigenschaften für jeden Bone unverzichtbar:

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 Wenn zwischen meheren Bones interpoliert werden soll, ist als erstes ein Wert nötig, der angibt wie viele Bones einen Einfluss auf den Vertex haben. Dann muss für jeden Bone die Gewichtung als Float und der Index als Int gespeichert werden. In den meisten Fällen sollte der Einfluss von vier Bones ausreichen.
-Um die größe der Geometriedaten (Attribute) klein zu halten macht es Sinn. Den Index mit der Gewichtung zu addieren. Da die Summe aller gewichungen 1.0 ist, ist das trennen im shader kein problem. Lediglich der Sonderfall der Gewichtung von 1.0, muss auf zwei Gewichtungen zu 0.5 aufgeteilt werden.
+Um die größe der Geometriedaten (Attribute) klein zu halten macht es Sinn, den Index mit der Gewichtung zu addieren. Da die Summe aller gewichungen 1.0 ist, ist das trennen im shader kein problem. Lediglich der Sonderfall der Gewichtung von 1.0, muss auf zwei Gewichtungen zu 0.5 aufgeteilt werden.
 In den Meisten Fällen beinflussen nur zwei Bones einen Vertex. Ein Knie sieht etwas seltsam aus wenn am Gelenk linear interpoliert wird. Hier kann ein Quaternion basierendes Animationsystem zu mehr Qualität helfen.

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 Im einfachstem Fall kann jedem Vertex nur ein Bone zugewiesen werden. Hier genügt ein einzelner Integer, der als Index dient.
-Wenn zwischen meheren Bones interpoliert werden soll, ist als erstes ein Wert nötig nötig, der angibt wie viele Bones einen Einfluss auf den Vertex haben. Dann muss für jeden Bone die Gewichtung als Float und der Index als Int gespeichert werden. In den meisten Fällen sollte der Einfluss von vier Bones ausreichen.
+Wenn zwischen meheren Bones interpoliert werden soll, ist als erstes ein Wert nötig, der angibt wie viele Bones einen Einfluss auf den Vertex haben. Dann muss für jeden Bone die Gewichtung als Float und der Index als Int gespeichert werden. In den meisten Fällen sollte der Einfluss von vier Bones ausreichen.
 Um die größe der Geometriedaten (Attribute) klein zu halten macht es Sinn. Den Index mit der Gewichtung zu addieren. Da die Summe aller gewichungen 1.0 ist, ist das trennen im shader kein problem. Lediglich der Sonderfall der Gewichtung von 1.0, muss auf zwei Gewichtungen zu 0.5 aufgeteilt werden.