animation - 如何将 bvh 文件解析为用 OpenGL 制作的骨架模型?
问题描述
我正在尝试将 bvh 数据解析为我已经使用 OpenGL 开发的骨架。关于数据解析,我对一件事感到好奇。
Bvh 数据有两部分,即 HIERARCHY 和 MOTION。HIERARCHY 指定树结构和 OFFSET 数据,用于推断父骨骼的长度。MOTION 指定根骨骼的位置和每个骨骼的关节配置。
我已经用 HIERARCHY 中提到的骨骼制作了我的模型。我也在 HIERARCHY 中提到的相同树结构下制作了我的模型。(当然骨骼之间的长度是我任意设置的,因为模型是在解析文件数据之前制作的。所以建模骨骼的长度实际上与OFFSET数据有点不同。)
由于我已经制作了我想要动画的模型,这是否意味着我可以忽略 HIERARCHY(=OFFSET) 部分,而只需读取 MOTION 数据部分以获得每个关节的关节配置?
我觉得这是一个非常明显的问题,但感觉有些不对劲,因为这意味着我可以忽略文件的前半部分(HIERARCHY),而只为它的后半部分制作一个解析器。
文件的前半部分是否有任何我可能遗漏的细节?
解决方案
BVH HIERARCHY
包含骨架的初始姿势(没有任何MOTION
数据)。所以OFFSET
实际上也定义了每个骨骼的初始方向。如果您忽略它,您将失去 BVH 和网格之间的同步。你需要做的是:
- 解析整个
HIERARCHY
结构 对于每个骨骼计算变换,具有将网格与 BVH 初始位置对齐的比例
这并不像听起来那么容易,因为在 BVH 中每个骨骼都有两个端点。但是对于网格的正确位置来说,这还不够,因为它缺少围绕骨轴的旋转。比例是 BVH 骨骼和网格骨骼大小之间的简单比率。
您需要的是构建 4x4 同质矩阵。这里有一些关于如何的想法:
解析整个
MOTION
数据对于每一帧
计算到达骨骼的变换矩阵并将其应用于您的网格(连同初始位置矩阵)。
我强烈建议仅使用线条来解析/播放 BVH,而无需任何网格。并且只有在它正常工作的情况下才能进入下一个级别。因为根据使用的符号矩阵乘法顺序和坐标系,您可能会损坏输出。这会让你很难调试它上面的东西。
当心旋转必须按照定义的顺序完成,并且没有任何偏移!
[编辑1]
这里有一些小的 BVH 示例:
HIERARCHY
ROOT Hips
{
OFFSET 0.00 0.00 0.00
CHANNELS 6 Xposition Yposition Zposition Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT Chest
{
OFFSET 0.00 5.21 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT Neck
{
OFFSET 0.00 18.65 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT Head
{
OFFSET 0.00 5.45 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
End Site
{
OFFSET 0.00 3.87 0.00
}
}
}
JOINT LeftCollar
{
OFFSET 1.12 16.23 1.87
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT LeftUpArm
{
OFFSET 5.54 0.00 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT LeftLowArm
{
OFFSET 0.00 -11.96 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT LeftHand
{
OFFSET 0.00 -9.93 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
End Site
{
OFFSET 0.00 -7.00 0.00
}
}
}
}
}
JOINT RightCollar
{
OFFSET -1.12 16.23 1.87
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT RightUpArm
{
OFFSET -6.07 0.00 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT RightLowArm
{
OFFSET 0.00 -11.82 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT RightHand
{
OFFSET 0.00 -10.65 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
End Site
{
OFFSET 0.00 -7.00 0.00
}
}
}
}
}
}
JOINT LeftUpLeg
{
OFFSET 3.91 0.00 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT LeftLowLeg
{
OFFSET 0.00 -18.34 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT LeftFoot
{
OFFSET 0.00 -17.37 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
End Site
{
OFFSET 0.00 -3.46 0.00
}
}
}
}
JOINT RightUpLeg
{
OFFSET -3.91 0.00 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT RightLowLeg
{
OFFSET 0.00 -17.63 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
JOINT RightFoot
{
OFFSET 0.00 -17.14 0.00
CHANNELS 3 Zrotation Xrotation Yrotation
End Site
{
OFFSET 0.00 -3.75 0.00
}
}
}
}
}
MOTION
Frames: 2
Frame Time: 0.033333
8.03 35.01 88.36 -3.41 14.78 -164.35 13.09 40.30 -24.60 7.88 43.80 0.00 -3.61 -41.45 5.82 10.08 0.00 10.21 97.95 -23.53 -2.14 -101.86 -80.77 -98.91 0.69 0.03 0.00 -14.04 0.00 -10.50 -85.52 -13.72 -102.93 61.91 -61.18 65.18 -1.57 0.69 0.02 15.00 22.78 -5.92 14.93 49.99 6.60 0.00 -1.14 0.00 -16.58 -10.51 -3.11 15.38 52.66 -21.80 0.00 -23.95 0.00
7.81 35.10 86.47 -3.78 12.94 -166.97 12.64 42.57 -22.34 7.67 43.61 0.00 -4.23 -41.41 4.89 19.10 0.00 4.16 93.12 -9.69 -9.43 132.67 -81.86 136.80 0.70 0.37 0.00 -8.62 0.00 -21.82 -87.31 -27.57 -100.09 56.17 -61.56 58.72 -1.63 0.95 0.03 13.16 15.44 -3.56 7.97 59.29 4.97 0.00 1.64 0.00 -17.18 -10.02 -3.08 13.56 53.38 -18.07 0.00 -25.93 0.00
在这里预览:
左边是骨架,没有应用MOTION
数据(纯偏移),因为您可以看到它的轴未对齐(但距离它不远),骨骼不在同一平面上并且旋转了一点。但是您需要考虑到初始配置和姿势可以是任何东西。
右侧是应用了MOTION
数据的第一帧变换的预览。
另见:
推荐阅读
- json - 如何计算 React 中的相似数据?
- javascript - 在 Shiny 中选择选项时如何关闭汉堡菜单的下拉菜单
- android - Android上的后台重新连接参数
- c++ - 素数检查器不包括数字 10 的一些乘数
- python - 如何在过滤数据时结合 Isin , contains ,区分大小写
- apache - 安装 OpenSSL 1.1.1b 使用 TLSv1.3 时 Apache 报告“非法协议”
- memory - 如果没有请求,基于 GStreamer 的 RTSP 服务器会逐渐分配大量内存
- acumatica - 如何识别 Acumatica 中的选定选项卡?
- javascript - 在 Selenium IDE 中使用未定义的变量作为 if 条件
- c# - 从控制器操作下载文件损坏