顶点蒙皮过程

骨骼的运动和顶点蒙皮是不同的两个过程，骨骼的运动比较简单，就不详细说了。

先贴一下顶点计算公式：

 VertexPos = M_J-0 * weight[index0].pos * weight[index0].weight+ ... + M_J-N * weight[indexN].pos * weight[indexN].weight; 

先解释一下变量意思：

M_J-0：权重关联到的骨骼的矩阵

weight[index0].pos 权重偏移量

weight[index0].weight 权重比率

一个顶点可以关联到N个权重，一般我们在m5模型中会限制在4个以内，所有权重值的和为1,权重偏移量就是相对的关联骨骼的位置。具体实现代码：

 

VGAVertex renderVertex = { 0,0,0, static_cast<float>(uv[0]),static_cast<float>(uv[1]) };

for (int j = 0; j < pMd5Vertex->weightCount; j++)
{
    shared_ptr<Weight> weight = weights[pMd5Vertex->weightIndex + j];

//    shared_ptr<FrameJoint> joint = frame->jointVec[weight->jointIndex];

    shared_ptr<Md5Joint> md5Joint = jointVec[weight->jointIndex];

    //FbxVector4 wv = joint->m_worldMatrix.MultT(weight->weightPos);

    FbxVector4 wv = md5Joint->bindMatrix.MultT(weight->weightPos);

    //wv += joint.m_Pos;

    wv *= weight->weight;

    renderVertex.x += static_cast<float>(wv[0]);//joint.m_Pos[0] + wv[0]
    renderVertex.y += static_cast<float>(wv[1]);
    renderVertex.z += static_cast<float>(wv[2]);
}

 

这里传入bindpose下或动画中的矩阵就能分别显示不同的模型，这是第一种算法。

第二种算法使用bindpose下的顶点来计算当前顶点。假定顶点关联的权重只有一个的时候，最终顶点 = 骨骼矩阵*权重偏移量，所以根据公式，我们需要先求出权重偏移量，权重偏移量 = 反转骨骼矩阵 * 最终顶点，代入上面的公式就是：

 VertexPos = (M_J-0 * M_{J-0(bindpose)-1})* VertexPos_bindpose * weight[index0].weight+ ... + (M_J-N * M_{J-N(bindpose)-1})* VertexPos_bindpose * weight[indexN].weight ; 

这种情况下，我们就不需要权重偏移量，需要最终顶点和bindpose下的骨骼反向矩阵。

第一种如果要显示静态模型，也得当按动画一样来计算，而且不需要保存最终顶点。而第二种在不需要动画的时候能显示静态模型，但是计算量会增加，因为多了一个骨骼逆矩阵，away3d中就是这样的计算方法。

 

for (size_t i = 0; i < vertexCount; i++)
{
    shared_ptr<Md5Vertex> pMd5Vertex = vertices[i];

    FbxVector2 uv;
    //if (useIndex)
    //    uv = pMesh->GetElementUV()->GetDirectArray().GetAt(pMd5Vertex->uvIndex);
    //else
    uv = pMd5Vertex->uv;

    VGAVertex bindposeVertex = m_pVertices[i];

    FbxVector4 bindposeVertexVec4 = FbxVector4(bindposeVertex.x, bindposeVertex.y, bindposeVertex.z);//bindpose最终顶点

    VGAVertex renderVertex = { 0,0,0, bindposeVertex.u,bindposeVertex.v };


    for (int j = 0; j < pMd5Vertex->weightCount; j++)
    {
        shared_ptr<Weight> weight = weights[pMd5Vertex->weightIndex + j];

        shared_ptr<FrameJoint> joint = frame->jointVec[weight->jointIndex];

        shared_ptr<Md5Joint> md5Joint = jointVec[weight->jointIndex];

        FbxAMatrix invMatrix = md5Joint->bindMatrix.Inverse();
        FbxVector4 wv = invMatrix.MultT(bindposeVertexVec4); 

        //wv += joint.m_Pos;

        wv = joint->m_worldMatrix.MultT(wv); //此处wv = weight->weightPos

        //wv = joint->m_worldMatrix.MultT(weight->weightPos);

        wv *= weight->weight;

        renderVertex.x += static_cast<float>(wv[0]);//joint.m_Pos[0] + wv[0]
        renderVertex.y += static_cast<float>(wv[1]);
        renderVertex.z += static_cast<float>(wv[2]);
    }

    *pVertices = renderVertex;
    pVertices++;
}

可以将骨骼当前矩阵先乘上bindpose的逆矩阵，

FbxAMatrix invMatrix = md5Joint->bindMatrix.Inverse();
FbxVector4 wv = (joint->m_worldMatrix * invMatrix).MultT(bindposeVertexVec4);