关键帧插值的问题

rikpan

请大家看下我对关键帧插值的理解是否正确。
插值有两种方式：网格变换矩阵的插值和网格的对应顶点间插值。
网格变换矩阵的插值，是将4X4矩阵的前3X3矩阵用四元数做平滑旋转插值，将最后一行的1X3向量做线性插值。这种方式可以插值出网格移动和旋转效果。
网格的对应顶点间插值，是将两个网格对应的顶点位置做线性插值。这种方式可以让两帧间的过度更为平滑。

clayman

对quaternion做slerp差值，对translation做lerp差值
最后再合成矩阵

不是先构造矩阵，然后对每个部分差值

rikpan

clayman的意思是，每帧的方位用 四元数和位置 记录？
我是想每帧的方位用矩阵记录。
用四元数更好些么？

clayman

位置用vector3记录
旋转用quaternion，如果有旋转的再用额外的变量来记录

.x文件的思路也是这样的，把关键帧分为4类：
rotation，只有旋转，用quaternion保存，大部分人物骨骼动画都只有渲染
scale，只有缩放，用vector3保存
translation, 只有位置，用vector3保存
transormation matrix，可以包含缩放，旋转和位移

因为matrix对旋转的插值不正确，所以对最后一种关键帧，我也把matrix decompose成了单独的旋转，缩放和位移，分别插值。
quaternion插值要比matrix计算量小，特别是对于多次旋转的情况，先用quaternion计算，最后再转为matrix是最高效的
另外分开保存比matrix还节约储存空间，对于均匀缩放来说（大部分引擎都只允许均匀缩放），只要8个float，非均匀缩放10个float，而4×4的matrix需要16个

rikpan

对于均匀缩放来说（大部分引擎都只允许均匀缩放），只要8个float，非均匀缩放10个float，而4×4的matrix需要16个
我觉得均匀缩放只要1个float，非均匀3个float啊。

我的意思是用矩阵保存帧的方位，然后在插值时将矩阵分解成旋转，缩放，平移，插值后再组成新的矩阵。

另外想问下矩阵的旋转插值是怎么做的？求三个方向的旋转角度，然后对角度插值，再组合成矩阵？

kalu169

请问从一个矩阵中
就可以获得旋转、缩放、位移的分量吗？

rikpan

kalu169
用D3DXMatrixDecompose

tonykee

其实可以不用对矩阵和四元素进行差值，即使差值用线性差值也完全可以的，我的骨骼插件里面没有去使用四元素，全部用了矩阵，我是把一个顶点的最终位移按骨骼影响权重直接在shader里面进行差值的，效果也很不错。

qrli

直接对矩阵插值只适用于关键帧密度很大的情况。

位置、旋转、放缩三个分量分别插值是最正确的做法。旋转用四元数插值，结果最正确、计算量最小。

D3DXMatrixDecompose有一定的适用范围，并不能保证总是拆解成功。一般主要用于只有旋转和位移组成的正交矩阵。

rikpan

谢谢大家的热心回答。
仔细想想也对，要从矩阵获取旋转，缩放，矩阵必须是正交的，否则拆不出来。
因为我用Md2，Md2只有矩形，一开始我是想直接用它的矩阵，看了大家的回答还是用一次D3DXMatrixDecompose拆开吧，分开插值。