Что такое анимация и с чем ее кушать если OpenGL?

Question

[PeroPero]

Всем привет. Разбираюсь с загрузкой моделей, как загружать obj файлы и что они представляют я разобрался остались мелочи. Как я знаю obj формат не справляется с анимацией , вернее ее там нет.
Так вот вопрос что из себя представляет модель с анимацией ? Какой простейший формат модели + анимации есть ?
И как понимаю OGL-у надо скармливать готовый массив "кадра" перед этим все самому просчитав так ?
В этой теме новенький , в гугле нарыл пару статей по обычным моделям , а вот с анимацией сложнее. При запросе с #анимация и #модель 90% запросов ведут на модели или всякие максы.
Помогите кто чем сможет. Может лежат у кого в загашнике уроки какие, статьи. Или просто накидайте #-тэгов для поиска.
Заранее всем спасибо.

Answer 1

[Евгений Шатунов]

Spine C runtime.
https://github.com/EsotericSoftware/spine-runtimes...
Это не серебряная пуля и не идеальные практики. Пожалуй, в плане кода это пример наоборот, как код писать точно не надо.
Но вот в плане реализации анимаций эта репка тебе очень поможет.

Суть такова. Есть модель, она статична. Есть отрезок времени (таймлайн), на этом отрезке есть точки - ключевые кадры. Ключевой кадр несет в себе информацию о том, какую часть модели и как сместить. Чем проще инструкция в ключевом кадре, тем удобнее. Масштаб, поворот и смещение многие любят разделять по разным таймлайнам.
OGL в этом деле не нужен, до поры.

С помощью SRT таймлайнов можно анимировать объекты в пространстве целиком, но если тебе захочется точно так же анимировать части меша модели, то впереди тебя будут ждать трудности.
Анимацию меша лучше реализовать на основе скелета. Это дело в двух словах уже не описать, тут лучше читать статьи.
www.gamedev.ru/code/terms/SkeletalAnim
www.gamedev.ru/code/articles/skeletal_animation
https://habrahabr.ru/post/219509/
https://habrahabr.ru/post/304042/
www.gamedev.ru/code/articles/?id=4182

Самое зерно скелетной анимации в том, что модель остается моделью, анимируются только кости скелета. И именно анимация кости приводит к перемещению фрагмента меша.

Только на одной скелетной анимации далеко все равно не уедешь. Когда требуется на одной модели одновременно задействовать сразу несколько скелетных анимаций, если сделать в лоб, то меш поплывет во все стороны.
Для смешивания различных скелетных анимаций применяют так называемые Blend Trees (ссылок под рукой нету, так что сорри).

В общем, как то так анимация выглядит. Анимируем в цикле обновления, вершины трансформируем в момент формирования кадра. OGL нам нужен, собственно, чтобы нарисовать раскоряченый анимацией меш.
OGL для непосредственного анимирования мешей тебе понадобится только тогда, когда ты достаточно глубоко нырнешь в анимации, в тот же момент ты уже полностью поймешь что от OGL понадобится для этого.

Comments

[PeroPero]

Спасибо за ответ.
То есть получается анимация это к примеру 2 состояния модели. Допустим квадрат перемещается по прямой с точки х=0 в точку х=10. В модели будут вершины квадрата и вершины смещения где он должен оказаться через n времени. И мы просто перерисовываем его точки х+=10/n. Я правильно это понял ?

[Евгений Шатунов]

PeroPero , неа, не так. :)
Давай на примере с этим самым квадратом и этой анимацией. Скажем, за 1 секунду квадрат перемещается на 10 точек по оси X.
Это будет означать таймлайн ровно с одним ключевым кадром. Таймлайн измеряется в относительных величинах: 0.0 - это начало, 1.0 - это конец вне зависимости от времени анимации. Время задается отдельно от таймлайна и спокойно может меняться прямо в рантайме.
На таймлайне будет стоять ровно один ключевой кадр - в 1.0 в инструкцией вида "хочу быть смещен на (10.0, 0.0, 0.0)".

Представление данных может быть примерно таким: Таймлайн - это структура из вещественного числа (длительность анимации) и вектора ключевых кадров. Ключевой кадр - это структура из вещественного числа (относительное время начала) и инструкции в виде математического вектора.

Когда ты запускаешь анимацию, ключевой кадр в 0.0 говорит тебе задать начальное состояние объекта. Дальше ты считаешь время анимации, на каждом тике обновления считаешь точное относительное время анимации и на таймлайне всегда смотришь на следующий по таймлайну кадр. В процессе анимации выполняется ближайший следующий ключевой кадр.

Т.е. ты идешь по таймлайну из нашего примера, смотришь на единственный и последний кадр, берешь вектор смещения, множишь его на дельту времени с прошлого тика обновления и прибавляешь к трансформации квадрата.

Чаще всего анимации выглядят так, чаще всего в них хранятся инструкции преобразования в локальной системе координат анимируемого объекта. Чаще всего SRT трансформацию раскладывают по именованным таймлайнам и применяют к объекту в правильном порядке.

Как-то так. :)

Answer 2

[KickMicro]

Очень хороший парень. Я в плане ogl на нем вырос. Да, не на плюсах, но там не затронуты какие то экзотические темы, которые есть только на джаве.
Смотри и наслаждайся:
Часть 1
https://www.youtube.com/watch?v=f3Cr8Yx3GGA
Часть 2
https://www.youtube.com/watch?v=F-kcaonjHf8

Да, на английском, но кому какая разница