再论纯关键帧动画

FlyMagic

骨骼动画如果除去物体碰撞等一些特殊的功能，在渲染方面和关键帧就是一个典型的时间换空间问题。

ACGFan

感谢FlyMagic一次给了这么多代码（不过shader在那里呀）。FlyMagic的意思是对重复播放的动画设置缓存，缓存设置妥当后每桢调用，代价是CPU运算和IO。每顶点给1个POSITION。我的构思是绝没有每顶点的CPU运算，CPU只算每个批次的信息（比如变换矩阵），画的时候，用多流给多个顶点流，CPP：

  SetStreamSource(0...);
  SetStreamSource(1...);
  SetStreamSource(2...);

  VertexDecl decl;
  decl[0],POSITION[0] = short4n;
  decl[1],POSITION[1] = short4n;
  decl[2],POSITION[2] = short4n;
  decl();

  DrawPrimitive(...);
Shader(简化了):

float4x4 matViewProjection : ViewProjection;
float frame;

float3 morp(float3 s,float3 d,float3 c,float sd)
{
  float ss = 1.0 - sd;
  float3 res = lerp(s,d,sd);
  float3 off = res - c;
  if(any(off))
    return c + normalize(off) * lerp(length(s - c),length(d - c),sd );
  else
    return res;
}
struct vs_out
{
  float4 pos:POSITION0;
};

vs_out vs_main(   
   in float3 p[3] : POSITION)
{
  vs_out res;
  res.pos.w = 1.0;
       
  float3 center = (p[0] + p[1] + p[2]) / 3.0;
  int ind;
  float scale = modf(frame,ind);
  res.pos = float4(morp(p[ind],p[ind + 1],center,scale),1.0);
  return res;
}

回bracelet：每顶点，我决不会给哪怕一个矩阵，例子在前面。我给额外数据只是让轨迹平滑自然，而非使其精确。
我的原型：V0到Vn共n+1个相邻定点，两桢mesh，第一个起始点按插值scale生成V0'，V1以V0'为圆心，scale为幅度画圆（可用近似算法，见我的shader），生成V1'，以此类推到Vn'。因为不符合渲染管线，所以取一阶近似。

回smile636：本人欢迎一切形式的吹捧，多谢多谢。另外阁下之前说的优化完善的骨骼动画，能不能让我看看啊？

杂议：以前看过一贴，言道2D动画简单的设计使其还保持着甚强生命力，遂生廉价3D方案的念头，而有此文。

再重复一遍，Displacement Mapping出现后，增加了额外间接层次，顶点动画将能做很多以前只有骨骼动画才能做的事，顶点数量也会降低。所以顶点动画适用范围会变大。
大家都知道Displacement Mapping吧？

bracelet

看你的解释似乎每一帧就是一个Mesh？,那量也不少啊

看你的顶点数据光position就是float3x3，不少啊，比普通的多了float3*2

而骨骼动画也就是float*2,每个float拆成4个byte，放4组MatrixIndex和Weight

斌斌仔仔

顶点动画....完蛋....

ACGFan

顶点大小不太要紧吧，实在不行可以用short或half。
具体原因是前面说过的，可以不用担心细节增加使骨骼变太多。而且骨骼矩阵是要存放到临时寄存器的数，受此限制必须增加批次，一个批次一组矩阵。
这样一次可以画一个完整模型，而不是一个子部分。批次数量是减少了。

ACGFan

补充一下，刚才那个例子每顶点GPU是要从显存读3个POS，但不是每一桢动画都需要费3个mesh，每个关键桢只存一个mesh，但是渲染时送进多个桢，方便插值而已。毕竟有3点就可以画弧了。

congy

LZ 的想法是有些奇特，不过是基于一个假设为前提的，那就是 Displacement Mapping，但问题是 GPU 生成的 Vertex 能否在 VS 进行插值？又如何将实时生成的 Vertex 与 美术做好的每个关键祯数据对应（你代码中的那3个Pos）？
另外似乎LZ没有意识到 Vertex Animation 的数据量的恐怖 ，举个例子，目前游戏中一般人物模型顶点数量大概在 3k 左右，如果一个动作有60 祯，每个顶点如你所说有3个插值点，定点采用你说的 half类型，总计 = 60*3*2*3000 = 1080000 = 1.08M，假设每个人物有10 个这样的动画，那么就有 10.8M，假设有10个不同的人物，就有 108M，你想这些数据如果都进入 GPU 的后果是什么了吧。

congy

另外，骨骼动画数据仅和变换相关，而顶点动画却和顶点数据紧密相关，同一个骨骼动画数据可以应用到不同的模型上（当然前提是 skin 数据要一致），而顶点动画无法做到这一点。
我上一个项目两种动画方式都用到了，顶点动画只用于脸部的表情变化。

ACGFan

嗯，数据量问题我前面说了，我的插值方法本身就是为了减少数据量。一个三角，转180度也就三桢数据9个pos（一次全给），变形不大。所以60桢的动作应该不会出现。
至于对应，这个确实是一个问题，我现在能想到的办法也就是做出原型，其他人摆弄新造形而不添加顶点。因为对美工流程还不太了解，所以也无法找更进一步解决方法。
至于“GPU 生成的 Vertex 能否在 VS 进行插值？”，这个我欠考虑，多谢指出。我会尽快找出办法。
我的出发点是：动作足够复杂（考虑到柔体摆动等）的情况下，骨骼动画存储率还不如顶点动画。

congy

ACGFan: Re:再论纯关键帧动画

嗯，数据量问题我前面说了，我的插值方法本身就是为了减少数据量。一个三角，转180度也就三桢数据9个pos（一...

SM4 支持从 GS Stream-Output 阶段直接进入 VS ，这样也许可以进行查值，但是我觉得对应的问题还是难以解决，除非硬件本身支持。