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详细讲解3DMAX导出插件-tiamo

王朝other·作者佚名  2008-05-19
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3dmax的导出插件是用来把做好的3d模型导出成自己引擎需要的格式的一个dll,它由3dmax加载调用.具体怎样去写一个插件,小T不多说,在3dmax的sdk里面有比较详细的介绍,在google上面也能搜索到不少的源代码,这里说的只是3dmax的数据组织方式,以及怎么获取转换3dmax的数据.

3dmax里面一个比较重要的概念就是INode,3dmax的场景模型都是由一个个的INode组成,这些INode构成一棵体系树,而各个真实的模型都是附着到一个INode上面的,3dmax的sdk提供了怎样获取INode指针,怎样获取INode的几个Matrix的方法,这个能在max的sdk里面找到,也不是小T这次主要谈的东西.获取了相应的Matrix以后,用INode的EvalWorldState等等函数就能获取到附着在这个INode上面的geom object,然后能获取到vertex信息,face信息,material信息,这些都相对容易,随便的一个导出插件的例子都会有提到这些方法,小T也不多少.说了半天,小T究竟想说什么呢?嘿嘿.一个是skin mesh的weight数据获取,一个是keyframe的control数据获取以及3dmax的几种不同的control的keyframe的插值方法.

先说skin mesh的weight table数据.X文件的导出插件里面使用的skin工具属于charactor studio(cs)的一个部分,小T没有找到合适的cs安装,所以小T自己的插件不准备支持cs,小T推荐的也是唯一支持的工具是3dmax5自带的skin工具.下面说的就是skin工具的数据获取.skin这个工作在3dmax里面被称为了modifier,3dmax对于每一个object都维护一个modifier stack(关于这个方面的详细信息可以查看3dmax的sdk,或者使用google),现在首先要作的就是获取到skin这个modifier的接口指针ISkin.---使用GetModifier函数一一遍历每个modifier,检查它的class id是不是SKIN_CLASSID,然后调用GetInterface获得ISkin的指针,通过这个指针调用GetContextInterface获取ISkinContextData指针,这个指针里面就维护了weight table.首先调用ISkinContextData指针的GetNumAssignedBones,传人vertex的id(从face的数据里面获得这个id),得到了影响这个vertex的bone的数目,然后从0到bone数目减1,一一调用GetAssignedBone,传人vertex的id和bone index,得到bone id,然后使用ISkin的GetBone传人bone id获得bone的INode指针,然后调用ISkinContextData的GetBoneWeight传人vertex的id和bone的index,就能获得weight数据.有点乱,贴代码上来.

// get weights ,CFace is a class that hold face info,i0,i1,i2 is face's vertexes id

void CExporter::GetWeights(CFace* pFace,INode *pNode,Mesh *pMesh,int i0,int i1,int i2)

{

// find skin modifier

Object *pObject = pNode-GetObjectRef();

if (pObject-SuperClassID() == GEN_DERIVOB_CLASS_ID)

{

IDerivedObject *pDerivedObject = (IDerivedObject *)pObject;

int nMod = pDerivedObject-NumModifiers();

for(int i = 0; i < nMod; i++)

{

Modifier *pModifier = pDerivedObject-GetModifier(i);

if (pModifier-ClassID() == SKIN_CLASSID)

{

ISkin *pSkin = (ISkin*)pModifier-GetInterface(I_SKIN);

// get ISkin interface

if(pSkin)

{

ISkinContextData* pSkinContext = pSkin-GetContextInterface(pNode);

// get context interface

int nBones,j;

// bones

nBones = pSkinContext-GetNumAssignedBones(i0);// param is vertex id,use pmaxMesh-faces[i].v[0]

for(j = 0; j < nBones; j ++)

{

int nBoneIndex = pSkinContext-GetAssignedBone(i0,j);

// FindNode is function that take a INode pointer reture a index id.

pFace-m_vertex[0].m_ltWeights.push_back(std::make_pair(FindNode(pSkin-GetBone(nBoneIndex)),

pSkinContext-GetBoneWeight(i0,j)));

}

nBones = pSkinContext-GetNumAssignedBones(i1);

// ........same for i1 and i2

}

}

}

}

skin mesh 的weight数据就算是获取完成了.接下来的是3dmax的control数据获取.这个部分是整个3dmax里面最为隐讳的一个部分,它的格式只有在3dmax的debug sdk里面才有,而这个debug sdk是要钱的,小T现在可没有那个能力支付多少多少的美圆..嘿嘿.下来的这些资料来自小T从网上收集到的各个open source的3d引擎的源代码,有一小部分是小T自己研究的结果.先列出资料的来源.首先的一个是魔兽的mdl导出插件'DeX.http://republicola.wc3campaigns.com/DeX/,然后的一个是fairy-project,还有一个就是www.nevrax.org.

3dmax里面的control有很多很多,小T只是打算支持主要的3种,linear,bezier和tcb control.下面一个一个的讲.

linear是最简单的,几乎不需要讲,他使用线性插值算法.对于旋转数据使用quat的slerp算法就ok.

void CExporter::GetLinearPosition(CNode *pOurNode,INode *pMaxNode,Control *pControl,IKeyControl *pKeyControl)

{

ILinPoint3Key maxKey;

CAnimationPositionLinearKey ourKey;

for(int i = 0; i < pKeyControl-GetNumKeys(); i ++)

{

// abs position,local system

pKeyControl-GetKey(i,&maxKey);

ourKey.m_fPosition[0] = maxKey.val.x;

ourKey.m_fPosition[1] = maxKey.val.z;

ourKey.m_fPosition[2] = maxKey.val.y;

ourKey.m_nTime = maxKey.time * 1000 / TIME_TICKSPERSEC;

AddAnimationKey(pOurNode,LinearPositionKey,&ourKey);

}

// when do interpolation,key1 is prev key,key2 is next key,t is time,then the position at t is

// pos = key1.pos + (key2.pos - key1.pos)*(t - key1.time)/(key2.time - key1.time)

}

// linear rotation

void CExporter::GetLinearRotation(CNode *pOurNode,INode *pMaxNode,Control *pControl,IKeyControl *pKeyControl)

{

Matrix3 maxMatrix;

ILinRotKey maxKey;

CAnimationRotationLinearKey ourKey;

for(int i = 0; i < pKeyControl-GetNumKeys(); i ++)

{

pKeyControl-GetKey(i,&maxKey);

// this key's quat is an abs value,not a rel value...error in max sdk

// convert to matrix

maxKey.val.MakeMatrix(maxMatrix);

ConvertMaxMat2OurMat(maxMatrix,ourKey.m_matNode);

ourKey.m_nTime = maxKey.time * 1000 / TIME_TICKSPERSEC;

AddAnimationKey(pOurNode,LinearRotationKey,&ourKey);

}

// when do interpolation

// rotation is Quat::Slerp(key1.qRot,key2.qRot,(t - key1.time)/(key2.time - key1.time))

}

接下来说tcb control 这个要比linear复杂一点,tcb control使用的是hermite(埃尔米特)插值,hermite插值是指给定有限个点的值和这些点的一阶导数,构造一个多项式,在那些给定的点的值和一阶导数都和已知值相同.这个在数值分析里面有讲到,给个链接.很明显,一个物体的位置,旋转角度是一个关于时间的函数,给定一个时间,就有一个唯一的位置,一个唯一的旋转,而现在我们不可能记录任何时间的位置和旋转信息,我们只是知道在某些特定的时间点(这些点叫keyframe)的位置和旋转信息,还有这些点的导数信息,现在就要利用这些已知信息计算出任何时间点的值来.这个就叫插值.(呃,这个解释不算是完备,但是我个人觉得还是容易理解的).而利用值和导数,我们已经能用hermite插值方法计算出任何时间点的值来了,但是,实际上,获得单个点的导数信息却并不是已经很容易的事情,所以tcb就应运而生了,他并没有记录单个点的导数,而是记录了3个额外的数据,而单个点的导数信息可以通过这些已知道信息计算出来(具体的方式可以看上面的链接里面的文章),特殊的点是第一个和最后一个点,第一个点只需要计算TD的值,

float tm = 0.5f * (1.0f - firstKey-Tension);

firstKey-TD = tm * ((secondKey-Value - firstKey-Value) * 3.0f - secondKey-TS);

最后一个点计算TS的值

float tm = 0.5f * (1.0f - lastKey-Tension);

lastKey-TS = tm * ((lastKey-Value - previousLastKey-Value) * 3.0f - previousLastKey-TD);

然后,上面那个链接里面给出来的方法里面必须的数据就都差不多了,唯一例外的是那个s.表面上看s就是(t - key1.time)/(key2.time - key1.time),其实不是,在3dmax里面还有一个easeIn和easeOut数据,刚刚得到的结果还得经过一系列的计算才能作为插值参数s.方法列出来:

ease :

first calc

float e0 = Keys[i].m_fEaseOut;

float e1 = Keys[i+1].m_fEaseIn;

float s = e0 + e1;

if (s 1.0)

{

e0 /= s;

e1 /= s;

}

Keys[i].m_fEase0 = e0;

Keys[i].m_fEase1 = e1;

Keys[i].m_fEaseK = 1.0f / (2.0f - e0 - e1);

if ( e0 != 0.0f )

{

Keys[i].m_fEaseKOverEase0 = Keys[i].m_fEaseK / e0;

}

if ( e1 != 0.0f )

{

Keys[i].m_fEaseKOverEase1 = Keys[i].m_fEaseK / e1;

}

// for the last key

m_fEaseK = 0.5f

when do ease

if(key-m_fEaseK == 0.5f)

{

// keep the same

s = t;

}

else if(t < key-m_fEase0)

{

s = key-m_fEaseKOverEase0 * t * t;

}

els

 
 
 
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